机顶盒散热方案仿真报告
散热器(肋片)研究报告
研究总结报告——散热器（肋片）仿真总结一、研究内容散热器设计是决定散热器效能的最重要因素，从散热的过程来看，分为吸热、导热、散热三个步骤。
热量从芯片中产生，散热器与芯片接触端要及时吸取热量，之后传递到散热片上或其它介质当中，最后再将热量发散至环境当中。
因此，散热器设计应从这三个步骤入手，分别将吸热、导热、散热的性能提升，才能获得较好的整体散热效果。
常见的肋片形式有以下几种：平行矩形直肋、平行矩形针肋、交错矩形针肋、平行圆柱针肋、交错圆形针肋。
他们的适用场合、生产工艺、散热性能各不相同，本文就常见强迫风冷散热形式建模，仿真分析以上几种肋片形式散热器的散热性能。
肋片尺寸直接约束着肋片的散热性能，其影响可以在肋片传热的近似解中看到。
图1是常见的矩形等截面直肋的形状尺寸示意图。
图 1 矩形直肋形状尺寸示意图设温度在与x轴垂直的截面上均匀分布，即只是x的函数，肋片导热系数为k，肋表面对周围流体的换热系数为h，周围流体温度为tf，肋根温度为t0，截面不变（等截面面积Ac和周长U为常数），肋厚为U，肋厚为δ。
把肋片的某一微元体dx视为稳态系统，设单位时间导入、导出微元段的热量为Qx和Qx+dx，微元段向周围介质的对流换热热量为Qc，根据能量守恒原理，其热平衡关系为（1-1）根据文献[26]中的推导，可得到肋片的肋效率为（1-2）设肋片表面积为A1，两肋之间的平壁面积为A2，则肋片总换热面积Ah为（1-3）两肋之间平壁温度为t0，肋片表面温度为tl（仍假设沿肋横截面的温度均匀分布，但沿肋x方向tl不是常数），则肋片表面的对流换热热流量为(1-4)式中，为肋表面的平均温度。
根据肋效率的定义，可用肋效率表示成(1-5)于是式(5-4)可变为(1-6)肋片的数量主要是影响肋片与地面的接触面积和类间距两方面，从而改变散热器的散热性能，增加肋片数量，会增大肋片与底面的接触面积，但同时会减小肋间距，所以这一矛盾的存在预示着肋片数目存在着一个最佳数目值，这个值使散热器的散热效率达到最高。
关于机顶盒类产品热仿真的研究
关于机顶盒类产品热仿真的研究作者：***来源：《卫星电视与宽带多媒体》2022年第03期【摘要】机顶盒散热一直都是专业人员研究的重点内容，机顶盒散热情况与其使用寿命及使用性能有着直接联系。
因为机顶盒散热设计中考虑的内容较多，复杂性强，为加强散热效果，就需做好进一步的研究和分析。
本文将重点阐述机顶盒类产品热仿真设计相关研究内容，旨在提高产品的开发效率，确保产品的使用性能。
【关键词】机顶盒;热仿真;使用性能中图分类号：TN929 文獻标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.03.0301. 背景技术数字视频机顶盒，是连接电视机与外部信号源的重要装置，随着技术的进步，机顶盒类产品使用的芯片集成度越来越高，产品的外观越来越小，产品内部和外部的温升不断提高。
机顶盒类产品使用中需要完善散热设计，如果散热性能不好，机顶盒运行中存在明显的高温现象，对内部零芯片带来了损坏，缩短了机顶盒的使用寿命。
为此在机顶盒类产品的设计中散热设计十分重要。
2. 热仿真简介电子产品热仿真是计算流体动力学的重要分支，是利用计算软件构建完善的数字模型，通过数字模型及图像的显现和计算，对电子产品的散热性能就噪声情况予以分析和了解。
热仿真作为虚拟实验的一种常用形式，可在产品做出之前，准确计算和掌握散热情况，降低散热风险系数。
热仿真技术在应用中，可提前预测产品的散热性能，查看其是否满足产品要求，进而节约时间和成本，减少开发风险。
当前，随着计算机性能的不断提升及仿真模型的完善，计算精准度也在不断提高，这为热设计带来更多助力和支持。
目前散热设计中，常用的仿真软件有Flotherm，AnsysIcepak，6SigmaET，FloEFD等。
3. 热仿真准确性因素3.1 影响因素影响热仿真准确性的因素可概括为以下几点：仿真模型与实测样品参数间是否一致，如果存在偏差，偏差值是否在规定的标准范围内。
如不在，则会对准确性构成影响;软件网络设置稳定性与否。
热分析实验报告仿真(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在通过仿真软件对某电子设备进行热分析，了解设备在正常工作状态下的温度分布，分析设备的散热性能，为设备的结构优化和热设计提供理论依据。
二、实验背景随着电子技术的不断发展，电子设备的功能和复杂程度不断提高，集成度也越来越高。
然而，电子设备单位体积的功耗不断增大，导致设备温度迅速上升，从而引起设备故障。
因此，对电子设备进行热分析，优化散热设计，对于提高设备的可靠性和使用寿命具有重要意义。
三、实验方法1. 选择仿真软件：本实验选用Ansys Fluent软件进行热分析。
2. 建立模型：根据实际设备结构，在CAD软件中建立三维模型，并将其导入Ansys Fluent中进行网格划分。
3. 定义材料属性：设置模型的材料属性，包括热导率、比热容、密度等。
4. 设置边界条件：根据设备的工作环境，设置边界条件，如环境温度、热流密度等。
5. 定义求解器：选择适当的求解器，如稳态热传导、瞬态热传导等。
6. 运行仿真：启动仿真计算，获取设备在正常工作状态下的温度分布。
7. 分析结果：对仿真结果进行分析，评估设备的散热性能。
四、实验结果与分析1. 温度分布通过仿真计算，得到设备在正常工作状态下的温度分布如图1所示。
由图可知，设备的热量主要集中在散热器附近，温度最高点约为80℃，远低于设备的最高工作温度。
2. 散热性能从仿真结果可以看出，设备散热性能良好，主要表现在以下几个方面：（1）温度分布均匀：设备内部温度分布较为均匀，没有出现明显的热点区域。
（2）散热器效果显著：散热器可以有效降低设备温度，提高设备散热性能。
（3）环境温度影响较小：在环境温度较高的情况下，设备温度升高幅度较小。
3. 优化建议根据仿真结果，提出以下优化建议：（1）优化散热器设计：考虑采用更大面积的散热器，提高散热效率。
（2）改进结构设计：优化设备内部结构，提高散热通道的流通性。
（3）采用新型散热材料：研究新型散热材料，降低设备的热阻。
机顶盒散热方案仿真报告.
1、报告目的本报告是依据客户提供的产品图纸及主要器件热性能参数，根据客户要求，结合已有方案及我司提供的方案，通过?Thermal?仿真，获取产品在某一模式下的温度状况。
2、设备结构及特性2.1?基本资料本设备为一款?OTT-BOX?产品，外观结构接近扁平方体，机壳材质白色?ABS（按一般性能，导热系数?1.0W/mK，热辐射系数?0.85）。
采用?XXXA31S?架构，单?PCB（按常见?4?层板设置铜含量），多热源。
2.2?结构尺寸设备最大轮廓尺寸约为?175X112X27.8mm，其他尺寸参见?3D?图纸。
2.3?主要热特性表一、本设备中主要热源及热耗功率如下表：上述资料为客户提供或由客户提供的资料计算测量所得（未提供数据将按一般情况设置），本报告提供?Vedio?模式下的仿真结果。
3、仿真模型介绍3.1?仿真模型建模说明构建模型时，忽略掉对散热没有影响或影响较小的零件模型构建，同时对部分不能省略的薄膜或薄板及孔网结构，模型中采用构建参数而不构建实体的方式进行建模，以此减少分析时的网格划分，减少计算时间。
对结构中的曲面结构将简化为简单平面建模。
芯片与散热片接触面的界面热属性，本报告将根据界面材料及界面尺寸以及固定方式计算当量热阻赋值。
仿真为获取系统在设置环境条件下运行达到稳态时结构件的温度分布情况。
本报告将对?3?种方案进行仿真分析并给出相应仿真结果和对比分析。
3?种方案分别为：方案?1、主芯片不加散热片；方案?2、主芯片加原散热片方案（客户提供），其他与方案?1?一致；方案?3、主芯片加?A-sink?散热片方案，其他与方案?1?一致。
3.2?模型效果图图一、CX-A19?的模型外观（方案?1）图二、CX-A19?的模型外观（方案?2）图三、CX-A19?的模型外观（方案?3）3.3?设备仿真环境（边界条件）设置说明设备模型在放大求解域内进行计算，设备仿真环境温度?25℃，无风；域外大环境为一个标准大气压的?25?摄氏度空气。
机顶盒的散热结构及原理探究
机顶盒的散热结构及原理探究作者：王银彬来源：《卫星电视与宽带多媒体》2022年第03期【摘要】本文研究的机顶盒散热结构包括机壳、散热口和连接杆等内容。
在机壳顶部安装固定住，机壳内侧设置第一滑槽，外侧设置第二滑槽，第一滑槽与第二滑槽保持良好的连接关系。
机壳顶部位置还设有夹持块，夹持块与第一和第二滑槽紧密相连，增强了滑动效果。
夹持块临近机壳中轴线内侧位置安装风扇，以螺栓固定，并与夹持块连接在一起，借助风扇的带动作用，满足散热要求。
另外，在机壳本体内部构建一个腔室结构，该结构能够实现热能的有效传递，将机顶盒内部产生的热量快速通过相关孔洞传输出去，实现与散热装置间的隔离处理，保证机顶盒的安全高效运转。
【关键词】机顶盒;散热结构;结构设计中图分类号：TN929 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.03.0321. 机顶盒产品的分类和功能目前市面上常见的机顶盒产品以数字机顶盒和网络机顶盒这两种为主。
前者又被划分为有线数字电视机顶盒、地面数字电视机顶盒和卫星数字电视机顶盒这三种。
其中以有线数字电视机顶盒应用频率最高。
该类型机顶盒能够快速接收有线电视网络传播的信号数据，并将其进行解码转变成清晰的图像和声音，从电视中播放出来，满足人們的日常观看需求。
后者分为OTT和IPTV两种，这两种不同形式的机顶盒本质区别在于运营商的差异，接收到的网络信号不同，但从功能上来说，两者不存在任何区别，都是通过互联网信号的接收、转换形成电视信号完成播放的。
同时，这两种模式机顶盒使用中，加强了互动交流，建立与用户间的良好关系。
2. 数字电视机顶盒的工作原理一是电路构成。
有线数字电视机顶盒的构成模块多且复杂，如高频头、QAM解调、TS流解复用、解扰、视频编码和解码模块等，在有线数字电视机顶盒中还安插智能卡，实现了信号的快速接收、传递和转换。
接口位置的电路结构是由按键接口、输入和输出接口、USB结构、智能卡板结构构成的，是信号接收传输的主要部分。
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1、报告目的
本报告是依据客户提供的产品图纸及主要器件热性能参数，根据客户要求，结合已有方案及我司提供的方案，通过Thermal仿真，获取产品在某一模式下的温度状况。
2、设备结构及特性
2.1基本资料
本设备为一款OTT-BOX产品，外观结构接近扁平方体，机壳材质白色ABS（按一般性能，导热系数1.0W/mK，热辐射系数0.85）。
采用XXXA31S架构，单PCB（按常见4层板设置铜含量），多热源。
2.2结构尺寸
设备最大轮廓尺寸约为175X112X27.8mm，其他尺寸参见3D图纸。
2.3主要热特性
表一、本设备中主要热源及热耗功率如下表：
上述资料为客户提供或由客户提供的资料计算测量所得（未提供数据将按一般情况设置），本报告提供Vedio模式下的仿真结果。
3、仿真模型介绍
3.1仿真模型建模说明
构建模型时，忽略掉对散热没有影响或影响较小的零件模型构建，同时对部分不能省略的薄膜或薄板及孔网结构，模型中采用构建参数而不构建实体的方式进行建模，以此减少分析时的网格划分，减少计算时间。
对结构中的曲面结构将简化为简单平面建模。
芯片与散热片接触面的界面热属性，本报告将根据界面材料及界面尺寸以及固定方式计算当量热阻赋值。
仿真
为获取系统在设置环境条件下运行达到稳态时结构件的温度分布情况。
本报告将对3种方案进行仿真分析并给出相应仿真结果和对比分析。
3种方案分别为：
方案1、主芯片不加散热片；
方案2、主芯片加原散热片方案（客户提供），其他与方案1一致；
方案3、主芯片加A-sink散热片方案，其他与方案1一致。
3.2模型效果图
图一、CX-A19的模型外观（方案1）图二、CX-A19的模型外观（方案2）
图三、CX-A19的模型外观（方案3）
3.3设备仿真环境（边界条件）设置说明
设备模型在放大求解域内进行计算，设备仿真环境温度25℃，无风；域外大环境为一个标准大气压的25摄氏度空气。
重力方向为垂直BOX外壳大面朝下（产品使用时放置的实际重力方向）。
考虑辐射传热，自动湍流计算。
4、仿真分析结果
4.1.1、方案1主要热源表面温度
表二、方案1设备主要器件及部位的温度情况：
4.1.2、方案1设备温度分布彩色云图
图四、方案1BOX内部PCBA温度云图
A31S83.258.2
DDR368.443.4
Flash76.251.2
PIMC88.463.4
网口芯片73.348.3
Wifi模块72.547.5
图六、方案1BOX下盖温度云图
4.2.1、方案2主要热源表面温度
表三、方案2设备主要器件及部位的温度情况
4.2.2、方案2设备温度分布彩色云图
图七、方案2BOX内部PCBA温度云图
图八、方案2BOX上盖温度云图
图九、方案2BOX下盖温度云图4.3.1、方案3主要热源表面温度
表四、方案3设备主要器件及部位的温度情况
4.3.2、方案3设备温度分布彩色云图
图十、方案3BOX内部PCBA温度云图
图十一、方案3BOX上盖温度云图
图十二、方案3BOX下盖温度云图5总结
5.1、三种方案主要器件及部位的温度对比。
表五、降温效果对比表（以方案一为基准，降温效果正值表示散热好，负值表示不好）
5.2、结果分析
1、加有散热器的方案二所带来的实际散热改善有限（实际上，本案中芯片的热量主要通过PCB散热，故一个小的散热片所带了散热改善有限，如要改善温度状况，建议加大散热片面积）；
2、使用A-Sink散热片，散热效果稍好于方案二，根据元器件热性能及产品使用环境选择是否需要进一步改善芯片散热状况；
3、根据仿真结果，在对主芯片加有散热片后，产品温度最好点并不在主芯片上，而
是PIMC的温度最高，根据原件热性能及实际使用情况看是否需要对PIMC进行专门散热。
5.3结语
本报告所有结果及结论的准确性依赖于客户提供参数的准确性，且所有数据是
设备在设计工况下单一稳态时的结果，考虑本产品实际工作的波动性，请勿将数据
作为任意实际测试的笼统标准，结果仅供参考。