热设计及热仿真分析
LED热设计及仿真应用
9
热设计基本要求
工程上为简便计算，通常采用元器件经降额设计后允许的最高温度值做 为热设计目标。
双极性数字电路降额准则 降额参数 频率 输出电流 最高结温℃ 降额等级 Ⅰ 0.80 0.80 85 Ⅱ 0.90 0.90 100 Ⅲ 0.90 0.90 115
10
热设计基本要求
热设计应满足设备预期工作的热环境的要求
13
热设计应考虑的问题
应考虑太阳辐射给电子设备带来的热问题，应有相应的防护措施 应具有防止诸如燃料油微粒、灰尘、纤维微粒等沉积物和其它老化的 措施，以免增大设备的有效热阻，降低冷却效果 应尽量防止由于工作周期、功率变化、热环境变化以及冷却剂温度变 化引起的热瞬变，使器件的温度波动减小到最低程度 应选择无毒性的冷却剂；直接液体冷却系统的冷却剂应与元器件及相 接触的表面相容，不产生腐蚀和其它化学反应
冷却方法选择
散热器冷却方式的判据
对通风条件较好的场合：散热器表面的热流密度小于0.039W/cm2， 可采用自然风冷。 对通风条件较恶劣的场合：散热器表面的热流密度小于0.024W/cm2， 可采用自然风冷。 通风条件较好的场合：散热器表面的热流密度大于0.039W/cm2而小 于0.078W/cm2，必须采用强迫风冷。 通风条件较恶劣的场合： 散热器表面的热流密度大于0.024W/cm2而 小于0.078W/cm2，必须采用强迫风冷。
对流必然伴随有导热现象。
22
对流
对流分为自然对流和强迫对流两大类。 自然对流是由于流体冷、热各部分的密度不同而引起的。 强迫对流是由于泵、风机或其他压差作用所造成的。
自然对流
23
强迫对流
对流
对流换热系数
对流换热系数的变化范围很大，对于强迫风冷来说，大致在几 十这个数量级，大的可以上百。 沸腾换热及凝结换热也属于对流问题，它们是伴随有相变的对 流换热。
热设计及热仿真分析
九、热电制冷器（1.25H）
1. 热电制冷的基本原理
2. 制冷器冷端净吸热的计算
3. 最大抽吸热制冷器设计方法
4. 最佳性能系数制冷器设计方法
5. 多极制冷器的性能
6. 热电制冷器的结构设计
十、热管散热器的设计（1.25H）
1. 热管的类型及其工作原理
2. 热管的传热性能
3. 热管设计
十一、电子设备的热性能评价及改进（0.5H）
1. 评价的目的与内容
2. 热性能草测
3. 热性能检查项目
4. 热性能测量
5. 确定热性能缺陷
6. 热性能改进的制约条件
7. 改进费用与寿命周期费用的权衡
8. 热设计改进示例
十二、计算机辅助热分析技术（1.5H）
1. 计算流体动力学的工作步骤
2. 计算流体动力学的分支
3. 流体流动的基本特征
4. CFD求解过程及软件结构
5. 常用的CFD商用软件
6. 三维湍流模型
7. 边界条件的应用
8. CFD应用实例
十三、热设计实例（4H）
1. 现代电子器件冷却方法动态
2. 电子设备热分析软件应用研究
3. 典型密封式电子设备热设计
4. 功率器件热设计及散热器的优化设计
5. 表面贴装元器件的热设计
6. 某3G移动基站机柜的热仿真及优化
7. 电子设备热管散热器技术现状及进展
8. 吹风冷却时风扇出风口与散热器间距离对模块散热的影响
9. 实验评估热设计软件
10. IGBT大功率器件的热设计
11. 电源模块的热设计及分析
十四、自由交流及讨论（0.5H）。
电子产品热设计及热仿真技术的应用分析
电子产品热设计及热仿真技术的应用分析摘要：随着装备性能的不断提升，复杂程度的不断提高，以及使用环境的日趋复杂，电子产品对可靠性的要求日益提高，可靠性已成为衡量电子产品使用性能的一项重要指标。
因散热不良引发的故障一直在电子产品故障发生中占有很大的比重，电子产品一旦出现热设计缺陷，往往在设计周期和设计成本等多方面造成极大的损失。
因此需要在产品设计源头加以控制，即在设计之初考虑产品的功能和性能的同时，考虑其散热等因素。
综合电子产品的性能设计和热设计，选择采用什么散热方式、使用何种散热材料等，其目的是高效率、低成本、高可靠地制造产品。
基于此，本文对电子产品热设计及热仿真技术的应用进行分析，为产品全生命周期设计提供验证支撑，达到合理可靠稳定运行的目的。
关键词：电子产品热设计；热仿真技术；应用分析引言电子产品是基于电子信息技术发展背景下的重要产物，电子信息技术是20世纪初诞生的一种新兴的技术，随着时代的发展与生产技术的不断革新，电子信息技术得到了进一步发展。
进入21世纪之后，电子信息技术已成为科学技术领域的重要标志之一，在各个行业及领域均具有非常广泛的应用。
伴随着大量电子产品的问世，不仅改变了人们传统的生活方式，也为人们的生产与生活带来了巨大的便利。
随着社会信息化的不断发展，电子产品多功能集成和便携的需求日益凸显，电子产品的集成化和小型化就成了目前电子产品的发展趋势，电子产品的集成化意味着功率会大概率的增大，与小型化的发展综合在一起意味着电子产品的单位体积功率密度会不断增大，因此电子产品的热设计就需要从粗放的经验设计向精确化的热理论设计发展。
热仿真就是支持电子产品精确化理论设计最佳手段。
通过热仿真将电子产品在性能设计的基础上叠加热设计，达到电子产品在最优热环境里发挥最佳性能的目的。
1电子产品热设计的意义1.1电子产品进行热设计的优势有效散热对于电子产品的稳定运行和长期可靠性而言至关重要，将电子产品热功能部件的工作温度控制在其有效工作的温度范围内，是提升电子产品可靠性的基本思路。
最全的热设计基础知识及flotherm热仿真(精品课件)
✓ 强迫空气冷却是一种较好的冷却方法。 ✓ 热管的传热性能比相同的金属导热要高几十倍，且两端的温差很小。
1）为最常见的界面导热材料，常采用印刷或点涂方式进行施加。 2)用于散热器和器件之间，散热器采用机械固持，最主要的优点为维修方便, 价格便宜。 3）因可以很好的润湿散热器和器件表面，减小接触热阻，所以其导热热阻很 小， 适合大功率器件的散热。 4）使用时需要印刷或点涂，操作费时，工艺控制要求较高，难度大。
精品 PPT
热设计的基础概念
问题：热的单位是什么？ 是℃？
热是能量的形态之一。与动能、电能及位能等一样，也存在 热能。热能的单位用“J”（焦耳）表示。1J能量能在1N力的作用 下使物体移动1m，使1g的水温度升高0.24℃。 1J=1N·m
精品 PPT
热设计的基础概念
设备会持续发热。像这样，热量连续不断流动时，用“每秒 的热能量”来表示会更容易理解。单位为“J/s”。J/s也可用“W” （瓦特）表示。
L—— 特征尺寸，m； u—— 流体速度，m/s； cp—— 比热容，kJ/(kg·K)； μ—— 动力粘度，Pa·s； λ—— 导热系数，W/(m·K)； αV—— 体膨胀系数，℃－1； g —— 重力加速度，m/s2； ΔT——流体与壁面的温差。
精品 PPT
热辐射
任意物体的辐射能力可用下式计算
精品 PPT
导热介质-相变导热膜
精品 PPT
导热介质-相变导热膜
精品 PPT
导热介质-导热垫
精品 PPT
导热介质-导热双面胶带
户外机柜的热仿真分析
用 Ｍ ＴＡ 仿真得到工作空间 ，如图 ６所示 。对结果进行 Ａ ＬＢ 分析 ：绿 色区域是稳定 平台的安全 工作 区 ，红色 区域 为稳定 平 台的危险工作 区域 。根 据工程 实际 ，稳定平台 的调整范 围
一
般在绿色 区域。
七 、结 束 语
三维设计仿 真技术应 用于医疗护理设 备的最大 的优势在
因此 在 密 封 的 户 外 机 柜 中如 何 控 制 内部 的 温 度 ，成 为 户 外 机 柜设计的关键。
二、 热传递机理
通常 ，热量的传输有三种方式。
（ ） 导 。 传 导 是 固 体 中热 传 递 的 主 要 方 式 。 其 传 热 量 １传
与材 质的热导率 、温差、通过 的面积 成正比 ，与通过 的长度
离 Ｄ，则 Ｄ＞Ｊ ｆ 。 ，
２护 理 床 稳 定 平 台 工作 空 间 的确 定 ．
上 平 台 的面 积 是 １ ０ ｘ１ ０ （ｍ） ５０ ０ ０ ｍ ，每 个 液压 缸 的 最 小 长 度 为 １ ０ ｍ ，最 大 伸 长 量 为 ８ ０ ｍ，每 个 胡 克 铰 的 摆 角 ００ ｍ ０ｍ 为 ±４ 。 ，每 个 球 铰 的摆 角为 ±４ 。 。满 足 ： ５ ５
、
户外机柜 的热仿真分析
口许继集团有限公司 郭胜军 朱云霄 刘二 恩
一
、
前 言
目前 对于复杂 系统 热负荷设计分析 ，大 多采 用有限元分
析 方 法 。 本 文 以 Ｓ ｌ Ｗ ｒｓＳｍ ｌｔｏ ｏｉ ｏｋ ｉｕａｉｎ软 件 对 户 外 机 柜 内 部 ｄ
由于 变 电站 业 务 需 求 及 技 术 的 进 步 ，促 使 变 电 站 一 、二 次 设 备 的 融 合 ，功 能 向 智 能 化 发 展 ，也 产 生 了智 能 终 端 设 备
(参考资料)IGBT热仿真建模分析
IGBT功率管热仿真工作总结一、【问题描述】：大功率IGBT是我司产品中的常用器件，尤其是在功率模块中，例如风能功率模块，光伏逆变器等。
在这些产品中，IGBT有一个共同特点：功率密度大，工作温度高。
如果不能建立有效的散热途径，将热量散出，IGBT工作温度超过允许值，就会损毁。
在产品设计的初始阶段，如何利用仿真手段准确评估IGBT的结温，建立有效的散热途径就成为热设计工程师急需解决的问题。
二、【原因分析】：IGBT芯片Diode芯片图1 IGBT内部结构图硅凝胶DBC图 2 IGBT内部芯片焊接结构简图IGBT内部结构如图1所示，发热器件由多组芯片组成，每一组芯片由一个IGBT芯片和一个Diode（二极管）芯片组成（视具体情况而定，有些IGBT中，一组芯片中IGBT 芯片数和Diode芯片数不同）。
图1中绿色方框中的为IGBT芯片，黄色方框中的为Diode 芯片。
如图2所示，IGBT芯片和Diode芯片正上方是一层厚度约5mm ，导热系数为0.15W/m.K的透明硅凝胶；芯片直接焊接在DBC层上，DBC层再焊接在铜基板表面。
DBC层由0.38mm厚氧化铝陶瓷片上下紧密贴附0.3mm厚铜皮组成（DBC的具体结构和制造厂家有关，另外相同厂家不同型号的产品具体结构也不相同，本文只介绍一种典型的结构）。
由于芯片上部的硅凝胶导热系数很小，芯片产生的热量主要通过下方的铜基板传到散热器上。
芯片和散热器之间的热阻分布如图3所示，归纳起来可分为两部分：①结壳热阻（芯片到铜基板的热阻）；②壳到散热器的热阻（铜基板和散热器之间的热阻）。
热流方向图3 IGBT热阻网络图IGBT的最高使用温度和热阻数据可以从厂家提供的器件资料中查到。
通常产品中使用的IGBT管子（一个桥臂）实际是将两个IGBT封装在一起，如图4所示。
厂家给定的热阻值可能是其中一个IGBT的值，也可能是整个IGBT管子（一个桥臂）的热阻，根据具体资料确定。
以英飞凌FF1000R17IE4为例，FF1000R17IE4管子内部共有12组芯片（一组芯片包含一个IGBT芯片和一个Diode芯片；一个IGBT有6组芯片）。
3U-VPX光通信电子设备热设计与仿真分析
71技术交流2022.07·广东通信技术DOI:10.3969/j.issn.1006-6403.2022.07.0183U-VPX 光通信电子设备热设计与仿真分析［陆宣博 甘泉 蒙志雄］近年来，标准化接口的3U-VPX 高密度集成板卡便于快速插拔和优异的互换性，受到越来越多的客户选择。
但是，由于光通信电子设备通讯速率的速发展，推高了电子设备的功耗，高功耗带来的高温对电子设备的稳定性造成了较大的影响，电子设备的散热问题也越来越突出。
研究了一种3U-VPX 光通信电子设备，等比例建立了三维数字化虚拟模型，结合业务单元的分布情况，采用高功耗热源分布式生长导热凸台和强迫风冷散热措施，使用热仿真分析软件进行热仿真迭代分析，优化的风道设计能较大程度的把热量带出电子设备，能较好地改善电子设备散热问题，对同类型的电子设备热设计具有实际的指导意义。
陆宣博中国电子科技集团公司第三十四研究所。
甘泉中国电子科技集团公司第三十四研究所。
蒙志雄中国电子科技集团公司第三十四研究所。
关键词：3U-VPX 光通信 热仿真 风道设计 高密度集成板卡摘要1 引言电子设备一般是由多种不同的控制接口和输入输出的电子器件组合而成，这些电子器件的可靠性直接关系到整个电子设备的性能，而热性能又是其中一项重要的可靠性指标[1][2]。
近年来，标准化接口的3U-VPX 高密度集成板卡便于快速插拔和优异的互换性，受到越来越多的客户青睐和选择。
但是，由于光通信电子设备通讯速率的速发展，推高了电子设备的功耗，高功耗带来的高温对电子设备的稳定性造成了较大的影响，3U-VPX 光通信电子设备的散热问题也越来越突出[3][4]。
为了解决3U-VPX 光通信电子设备突出的散热问题，本文将研究设计一种光通信电子设备机箱（本文研究的设备除了进出风口，其余密封），通过建立等比例三维数字化虚拟模型，使用热仿真软件进行真实热环境模拟和热仿真迭代分析，给出详细可靠的设计要素和依据，为结构设计提供有力的数据支撑，从而解决散热问题。
热设计及热分析
热设计及热分析一、热设计热设计是随着通讯和信息技术产业的发展而出现的一个较新的行业，且越来越被重视。
随着通讯和信息产品性能的不断提升和人们对于通讯和信息设备便携化和微型化要求的不断提升，信息设备的功耗不断上升，而体积趋于减小，高热流密度散热需求越来越迫切。
热设计便是采用适当可靠的方法控制产品内部所有电子元器件的温度，使其在所处的工作环境条件下不超过稳定运行要求的最高温度，以保证产品正常运行的安全性，长期运行的可靠性。
此外，低温环境下控制加热量而使设备启动也是热可靠性的重要内容。
目前，热设计在电动汽车动力系统热管理和热仿真、高科技、医疗设备、军工精密装备等行业中越来越被重视，成为产品研发中不可缺少的重要领域。
二、热分析软件介绍FLOTHERM是一套由电子系统散热仿真软件先驱----英国FLOMERICS软件公司开发并广为全球各地电子系统结构设计工程师和电子电路设计工程师使用的电子系统散热仿真分析软件，全球排名第一且市场占有率高达80%以上。
三、电子行业热分析电子行业是有限元分析应用的一个重要领域。
随着全球电子工业的飞速发展，电子产品的设计愈来愈精细、复杂，市场竞争要求电子产品在性能指标大幅度提高的同时，还要日趋小型化。
电子产品跌落、新型电子材料的研发和制造、音频设备声场特性的设计和评估、电子产品的热力仿真、芯片封装的热分析等的力学仿真是电子领域中很深入、复杂并极具挑战性的课题，需要多门学科的理论和方法的综合应用。
电子产品热分析：众所周知，电子元件在运作的时候，无法达到100%的效率，所流失的能量绝大部分都转换成为热量发散，但是对于电子元件来说，温度每上升10℃，其寿命就减少到原来的一半甚至更短，这就是其随温度而变的特性。
所以进行电脑等各种设备的热仿真有助于提高器件的使用寿命。
1.显卡的散热器仿真显卡热管散热器，通过添加热管能有效的降低热源到散热器的热阻，进而显著提高显卡散热性能。
2. LED封装仿真以及散热片散热性能详细的LED封装模型，通过仿真验证和考察电路板及散热片的散热性能。
FloTHERM热仿真及热设计的新思路专题资料集锦
5.FloTHERM 和 FloMCAD Bridge之间的智能整合
6.综合应用Inventor和FLOTHERM对系统实施热设计
电子技术的发展及集成电路规模的不断提高,使热设计已成为产品设计中要解 决的一个重要问题,同时产品的多样化对热设计亦提出了效率方面的要求。在 AUTODESK和FLOTHERM 两种平台的基础上,综合Inventor和FLOTHERM软件各自 的特点,阐述了一种满足热设计中效率与准确性两方面要求的设计方法,根据 实例简要说明该设计方法的主要思路、步骤及运算结果处理方法,说明其在工 程应用中的特点,同时指出在应用中需要注意的问题。
7.FLOTHERM对基站室内空间模型建立 EN
8.FLOTHERM在产品热设计优化中的应用
9.FloTHERM_通讯电子产品散热仿真实例详解
10.流动阻尼元件在 FloTHERM 中的应用.PDF
11.Flotherm中的接触热阻的设置与验证
12.FloTHERM_电子电池冷却方案.pptx
13.FloTHERM软件基础与应用实例-样章.pdf
FloTHERM热仿真及热设计 的新思路专题资料集锦
更新时间：2014-12-26
以下是小编整理的一些有关FloTHERM热仿真及热设计的新思路专题资料，
其中包括了此次培训的相关资料以及相关的案例文档和视频资料。有关文档 的下载，可以到研发埠网站的专题模块，输入相应的专题名，搜索到相应的
专题少
笔记本电脑散热大比拼！
更多资料：/Home.html
3.FloTHERM PCB通过仿真优化 PCB 协同设计.pdf
4.FloTHERM PACK 快速生成优化的半导体封装热模型 FloTHERM PACK 是一款给予网络的软件程序，它以最小的投入，生成IC封装
基于一体化均热板的模块设计与热仿真
基于一体化均热板的模块设计与热仿真摘要本文根据大功率密度、高集成度电子模块的特点，将一体化均热板集成于模块设计当中。
采用模块上下安装盖板形式，将数字电路板和射频母板分布在均热板的两侧，并且紧贴均热板上下表面安装。
在设计时，为不破坏均热板传热连续结构，所有螺孔均布置于安装凸台上，均热板上无任何穿孔破坏。
热仿真结果表明，基于一体化均热板的模块结构设计，所有芯片工作温度均满足使用要求。
关键词：大功率密度模块；热设计；一体化均热板0、前言随着电子设备的功率和集成度不断增加，散热问题遇到了前所未有的挑战。
电子元器件对温度的敏感性严重影响了它的可靠性和寿命。
据文献记载[1]，元器件的工作温度每上升10℃，它的使用寿命将会下降一半。
为了实现电子设备高性能、大功率和高可靠性、长寿命之间的平衡，必须在设计阶段就要考虑设备的散热问题。
一体化均热板具有结构形式多样，导热效率高的优点，目前已经成为解决电子设备散热的常用手段之一[2]。
文献[3]中使用了一个小型均热板，它很好地解决了高功率电子封装中的散热问题。
文献[4]优化设计了在某大功率功放模块中使用的均热板散热器，有效地解决大功率功放模块高热流密度导致的散热问题。
曹红[5]为了解决毫米波放大器芯片的散热问题，对功放腔体结构采用了一体化均热板的形式，有效地降低了功放芯片的工作温度。
本文将一体化均热板应用于大功率密度、高集成度电子模块中，采用上下盖板、双面分布热源的形式，很好地解决了数字电路板和射频母板上芯片热量集中的问题，仿真结果表明，各芯片都满足热设计需求，可为后续的大功率电子模块热设计提供指导。
1、模块的结构设计一体化均热板是一种将电子设备散热结构与模块支撑结构集成为一体的一种高效散热结构。
它的热沉通常分布在均热板的上下两侧，同传统的均热板一样，它是由壳体、吸液芯和蒸汽腔三部分组成。
均热板内部拥有相变传热工质，当设备在工作时，电子元器件发热，工质在蒸发端吸收热量并蒸发，蒸汽在压差的作用下流向冷凝端，蒸汽在冷凝端经过外部强制对流方式冷凝，冷凝端液体在毛细压力作用下重返蒸发端进行工作循环[6]。
最全的热设计基础知识及flotherm热仿真
对流换热
牛顿冷却公式：
其中α为对流换热系数，单位W/(m2·K)，表征了换热表面的平均对流换热能力。A为参与热交换的有效面积，△T为表面温度与流体温度之差。
由牛顿公式可得对流换热热阻计算公式为：
自然对流换热系数在1~10W/(m2·K)量级，实际应用时一般不会超过3~5 W/(m2·K) ；强制对流换热系数在10~100 W/(m2·K) 量级，实际应用时一般不会超过30 W/(m2·K) 。
1）为最常见的界面导热材料，常采用印刷或点涂方式进行施加。 2)用于散热器和器件之间，散热器采用机械固持，最主要的优点为维修方便,价格便宜。 3）因可以很好的润湿散热器和器件表面，减小接触热阻，所以其导热热阻很小， 适合大功率器件的散热。 4）使用时需要印刷或点涂，操作费时，工艺控制要求较高，难度大。
热辐射
电子设备冷却方法的选择
温升为40℃时，各种冷却方法的热流密度和体积功率密度值
电子设备冷却方法的选择
冷却方法可根据热流密度和温升要求，按照下图关系进行选择。这种方法适用于温升要求不同的各类设备
由此图可知，当元件表面与环境之间的允许温差ΔT为60 ℃时，空气的自然对流（包括辐射）仅对热流密度低于0.05W/cm2 时有效 。强迫风冷可使表面对流换热系数大约提高一个数量级，如在允许温差为100 ℃时，风冷最大可能提供1W/cm2 的传热能力。
热辐射
任意物体的辐射能力可用下式计算
镜体是指反射比ρ=1的物体。 绝对透明体是指穿透比Τ=1的物体。 绝对黑体是指吸收比α=1的物体。
黑度：在一定温度下，将灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比定义为物体的黑度，或物体的发射率，用ε表示。
热辐射
物体表面的辐射计算是及其复杂的，其中最简单的是两个面积相同且正对着的表面间的辐射换热量计算公式：
计算模块印制电路板的热设计和热仿真分析
表1PCB 各组成部件名称、尺寸、功率及生热率计算模块印制电路板的热设计和热仿真分析令狐克均饶应明刘忠翔李杨（贵州装备制造职业学院，贵州贵阳551400）摘要：首先建立了某电子设备计算模块印制电路板的三维模型，然后依据热传学理论，使用有限元分析软件ANSYS Workbench对三维模型进行了热仿真分析，最后获得了计算模块印制电路板的温度场，热分析结果为印制电路板的结构设计及布局提供了参考。
关键词：印制电路板；热仿真分析；ANSYS Workbench ；温度场0引言近年来，随着先进制造技术在电子设备生产过程中的应用，电子设备已经向便携式、集成化、高密度和高运算速度方向发展，印制电路板（PCB ）上元器件的数量和集成度不断增加，功率损失也相应增加，同时导致单位体积电子元器件的发热量增加[1]。
鉴于电子设备的高度集成性、计算快速性和运行稳定性等要求，对电子设备的热设计要求也越来越高。
相关统计数据显示，55%的电子设备失效与过高的热环境应力有关。
热问题已成为影响设备使用性能和运行可靠性的关键因素之一[2]。
PCB 作为电子设备的重要组成部分，其设计合理与否直接影响设备的性能高低，严重时甚至会损坏电子设备[2]。
因此，对PCB 上的元器件进行热仿真分析就显得十分必要。
电子设备的热分析通常分为系统级、板级及封装级3个层次。
本文研究对象为某电子设备计算模块印制电路板，属于板级热分析的范畴[3-4]。
现首先建立某电子设备计算模块印制电路板的三维模型，然后依据热传学理论，使用有限元分析软件ANSYS Workbench 对三维模型进行热仿真分析，获得计算模块印制电路板的温度场，根据热分析结果为印制电路板的结构设计及布局提供参考。
1建立印制电路板的三维模型1.1模型的简化假设实际的计算模块印制电路板是由元器件和印制电路板基板组成，为了能够进行热分析，必须对PCB 结构进行合理简化，使其成为仿真分析模型[5]。
首先，对于PCB 上外形结构小的电阻、片式电容，由于其体积小、热容量小，产生的热量对整个PCB 的温度分布影响不大，在计算时可将其忽略。
大功率点焊逆变器热设计与仿真
44．焊接设备与材料．焊接技术第42卷筢19期垫!!篁!Q旦文章编号：1002—025X(2013)10-0044—04大功率点焊逆变器热设计与仿真易润华，冀春涛(南昌航空大学航空制造工程学院，江西南昌330063)摘要：对大功率点焊逆变器散热器进行初步设计的基础上，采用A N SY S软件进行了有限元分析。
讨论了散热器热仿真的方法和过程，以及影响散热器散热性能的因素。
结果表明：采用四路并列水道的散热器能满足大功率点焊逆变器散热的要求，通过改变散热器的水道形状和水的入口流速可以有效地降低散热器的热阻，获得好的散热效果，为散热器的优化设计提供了依据。
关键词：点焊逆变器；散热器；有限元分析中图分类号：T G409文献标志码：B当今逆变电源的发展趋向是大功率化、高可靠性和小型化…。
正因为如此，使得大功率点焊逆变器的功率密度不断提高。
高功率密度带来的高温对大多数电子元器件将产生严重的影响，它会导致电子元器件的失效，进而引起整个逆变器的失效。
因此热设计在整个逆变器的设计中占有重要的地位，传收稿日期：2013-03—14统的热设计先计算出散热器的允许热阻，再根据热阻选择相应的散热器，最后通过试验测出开关管的结温是否在允许范围内。
若不能满足要求，就要经历修改、再设计、再检验的反复过程，这样既浪费时间又浪费原材料。
显然这种传统的热设计方法已不能满足现代化生产的需求。
为了减少设计成本、提高产品的一次成功率。
改善电子产品的性能，热仿真技术越来越普遍的应用于电子设备的热分析过i!；；予{!绵也莽也科矫÷15尔出秘’5；乖也．謇延5不{竺尔@乖出石池尔也不也石池石沁不也希出乖出尜出乖出礴墩科吻斛矫出带出秘％姓芥出秘场过坏出乖出带场心钸出尔出带场挂绵北尔出秘场过希延坏表3电性能例试结果析[J]．无线电通信技术，2011，37(5)：28—30技术条件要求电压驻波比S≤1‘35承受15r ai n，500kW脉冲功率试验前S=I．25不打火试验后(低温)S=1．25不打火试验后(潮湿)S=I．26不打火试验后(高温)S=l28不打火3结论(1)高强度低温钎料选取配方合理，具有较高的强度、低温、耐热、良好的漫流性及填满间隙性能，其钎焊后能够得到力学性能良好地焊缝。
发控盒散热设计的热仿真及热测试分析
ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ．Ｃｏ ｎｃ ｌ ｕｓ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｈｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ｆ ｕ ｌ ｆ ｉ ｌ ｌ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ａ ｌ ｓ ｏ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ． ＫＥＹ Ｗ ＯＲＤＳ： ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ ； ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ； ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ；ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｒ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ； ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｒ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ
摘 要 ：目的 对 某发 射装 置 发控 盒进 行散 热设 计 和 热分 析 。方 法 基 于热 仿 真软 件 Ｆ Ｌ ＯＴ ＨＥ ＲＭ 建 立 热 仿 真模 型 ， 对 该 设 备进 热 仿 真 分析 ， 以得 到 该 设 备 内部 温度 分布 云 图及 温升 明 显元 器件 的 温 度值 ， 然后 对该 设备 进行 热测试 。结果 热仿 真和 热 测试 结 果表 明 ， 发 控 盒 内存 在 发热 大 、 温升较 高 的元 器件 ， 但 所 有 元 器件 温度 均 在 允许 的正 常工 作 温度 范 围 内。结论 通过 热 分 析 可知 ， 该 设备 的
粒子激发X射线谱仪月夜生存装置的热设计和热仿真计算
（ １ ． 中国科学院高能研究所 ，北京 １ ０ ０ ０ ４ ９ ； ２ ．中国科学 院光 电研究 院，北京 １ ０ ０ ０ ９ ４ ）
摘
要 ：粒子激 发 Ｘ射线谱仪 （ Ａ Ｐ Ｘ Ｓ ） 安装在 月面巡视器外部 ， 为 了适应月夜 时段月面长时间 的低温 环境 ， 设
计了Ａ Ｐ Ｘ Ｓ专 用的月夜生存装置来保证仪器 长时间低温环境下 的存储温度要求 。该装置采用放射性 同位 素加热单 元（ Ｒ Ｈ Ｕ） 作为热源 ， 通过对 Ａ Ｐ Ｘ Ｓ 散 热面持续不断 的辐 射加 热 ， 实 现仪器 的低温存 储温 度要求 。由热仿真计 算结 果可知 ， 月 夜时段 Ａ Ｐ Ｘ Ｓ的最 低存 储温度约为 一１ ０ ３ ＂ Ｃ， 计算结果高于其能够承受 的最低存 储温度 ， 并且 Ａ Ｐ Ｘ Ｓ热平
ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ａ ｓ ｌ ｏ ｗ ａ ｓ 一１ ８ ０ ℃ ．ａ ｎ ｄ ｄ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ｉ ｌ ｌ ｂ ｅ ｕ ｐ ｔ ｏ １ ０ ｄ ａ ｙ ｓ ，Ｓ Ｏ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｗ ｉ ｌ ｌ ｂ ｅ ｆ ａ ｃ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｍｏ ｏ ｎ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ．
衡试验校验 了该 热控 设计 的正确性 。
关键词 粒子激 发 ｘ射线谱仪 ；月夜 生存 装置 ；外热流 ；存储温度 ；热设计 ；热仿真计算
中 图分 类 号 ：４ ２ ３ ． ６ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ０ － １ ３ ２ ８ （ ２ ０ １ ４） ０ １ ０１ － １ ５ － ０ ４
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ８ ７ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ — １ ３ ２ ８ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ １ ５
ICEPAK手把手教你热仿真(2024)
2024/1/30
多物理场耦合仿真
结合人工智能和机器学习技术， 未来热仿真将实现智能化设计， 能够自动优化产品结构和散热方 案。
智能化热设计
随着热仿真技术的不断成熟和完 善，其应用领域将进一步拓展， 如新能源汽车、航空航天、生物 医学等。
31
感谢您的观看
THANKS
2024/1/30
32
28
回顾本次课程重点内容
2024/1/30
热仿真基本概念和原理
介绍了热仿真的定义、作用以及基本原理，包括热传导、热对流和热 辐射等。
ICEPAK软件操作入门
详细讲解了ICEPAK软件的基本操作，包括模型建立、网格划分、边 界条件设置、求解器设置等。
热仿真案例分析
通过多个案例，深入剖析了热仿真在实际工程中的应用，如电子设备 散热设计、数据中心热环境评估等。
ICEPAK手把手教你热仿真
2024/1/30
1
contents
目录
2024/1/30
• 热仿真概述 • 热仿真基础知识 • ICEPAK软件操作入门 • 建模与网格划分技巧 • 求解设置与结果分析 • 高级功能应用与拓展 • 总结与展望
2
2024/1/30
01
热仿真概述
3
热仿真定义与意义
2024/1/30
热仿真优化方法
介绍了基于热仿真的优化方法，如遗传算法、粒子群算法等，以及它 们在热设计中的应用。
29
学员心得体会分享
学员A
通过这次课程，我深入了解了热仿真的基本原理和ICEPAK软件的操作方法，对我在实
际工作中的热设计问题有很大帮助。
学员B
课程中的案例分析让我对热仿真有了更直观的认识，也为我提供了解决实际问题的思路 和方法。
加固笔记本计算机热设计及热仿真分析
第34卷第1期机电产品开发与创新Vol.34,No.1 2021年1月Development&Innovation of M achinery&E lectrical P roducts J-n.,2021文章编号：1002-6673(2021)01-095-04加固笔记本计算机热设计及热仿真分析刘强，张建，袁强(中国兵器装备集团自动化研究所，四川绵阳621000)摘要：热设计是加固笔记本计算机的重要研究方向之一，本文主要介绍了一种基于热管和强迫对流综合散热方式，研制的加固笔记本计算机，利用CFD软件开展热仿真分析，为同类型的加固笔记本的设计提供较好的参考"关键词：加固笔记本计算机$热设计$热管$热仿真中图分类号：TP368.3文献标识码：A doi:10.3969/j.iss/.1002-6673.2021.01.031Thermal Design and Thermal Simulation Analysis of Rugged Laptop ComputerLIU Qiang,ZHANG Jian,YUAN Qiaag(Automation Research Institute Of China South Industries Group Corporation,Mianyang Sichuan621000, China) Abstract:Thermal design is an important research direction for rugged laptop.This article mainly introduces an integrated heat dissipation method which based on heat pipe and forced convection technology,and thermal simulation analysis of this rugged laptop will He executed by used CFD software.The method is expected to provide a reference for the same type of rugged laptop design.Keywords:Rugged laptop computer；Thermal design；Heat pipe；Thermal simulation analysis0引言随着笔记本计算机的岀现，计算机的使用环境由室内扩大到沙漠、高原、海洋、天空，为了应对恶劣的使用环境,加固笔记本计算机应运而生。
最新热与电磁仿真分析的作用与意义
• 热分析软件可以快速而准确地得到系统的 热设计分析结果,模拟出设备的温度场分布, 从而使设计者对设备的散热能力有直观、 准确的了解,能及时发现设计中的问题并予 以修改,使其能够满足设计要求。
___________________________ _______________________
热与电磁仿真分析的作用与意义
___________________________ _______________________
热仿真分析的意义。
• 在产品开发初期借助热仿真软件进行仿真分析,为 设计者提供设计依据和参考,是产品设计的发展趋 势。
• 散热分析不仅是一种提高散热设计手段和方法的 有力工具,而且对于提高设计水平、减少设计反复、 缩短产品开发周期、提高设计者的前瞻性及设计 的准确性等都具有重要的意义。与此同时，还能 减少设计成本、提高产品的一次成功率,改善产品 的性能和可靠性,减少设计、生产、再设计和再生 产的费用。
• 3）可以进行任意三维无源结构的高频电磁场仿真，可以 直接得到特征阻抗、传播常数、辐射场、天线方向图等结 果。
___________________________ _______________________
电磁场仿真已经广泛地、成功地应用于电 磁性能预测、设计的多个方面。
在理解待分析的问题、合理设置仿真模型 和求解参数的前提下，仿真完全可以代替 测试。
电磁仿真分析的意义
灵活性
方便的调整几何结构、材料属性、放置位置等关键参数 针对某一环节进行单独分析
全面、深入
可以根据用户要求分析任意部件、得到系统的任意电磁特性 提供比测试丰富得多的信息