SOLIDWORKS Flow Simulation 中双电阻元件的最佳实践

文章来源：solidworks代理商-卓盛信息

SOLIDWORKS Flow Simulation 中的双电阻元件模型有什么用途？

双电阻元件模型提供了一种简化的直观方法来表示大型电子系统中小型电子封装（如集成电路 (IC)）的热行为。该模型基于广为接受的联合电子设备工程委员会 (JEDEC) 标准，与传统的单电阻模型相比，该标准具有更高的准确性，并且还具有随时可用的必要元件数据库的额外优势。双电阻元件仅适用于电子冷却模块。购买solidworks

 

双电阻元件定义

双电阻元件模型

 

双电阻元件将芯片内部的热传递简化为三个温度节点：结点、电路板和外壳，由两个用户指定的热阻连接。

> 连接点——被认为是具有隔热侧壁的高导热性固体板。热量只能流向外壳或电路板

> 电路板– 被认为与芯片所连接的组件直接热接触。通常是印刷电路板 (PCB)。

> 外壳——被认为与组件、空气或散热器正上方的环境直接热接触。

三个节点通过两个用户指定的热电阻连接在一起，即结到电路板 (θ JB ) 和结到外壳 (θ JC )。热阻用于计算通过芯片的热传导。solidworks官网

双电阻元件的完整定义如下：

> 具有特定尺寸的实体（如果使用旧模型，则可以选择两个实体）。

> 输入功率耗散

> 热阻– 结至外壳 (θ JC )

> 热阻– 结至板 (θ JB )

   

双电阻元件几何形状

有两种可接受的方法来表示 SOLIDWORKS Flow Simulation 中的双电阻组件。

方法 1（传统方法）使用两个相同的长方体实体，一个在另一个之上，并安装在另一个代表印刷电路板的实体上。这是 2016 版之前唯一支持的方法。此方法在较新版本的 SOLIDWORKS Flow Simulation 中仍然受支持。

使用两个相同主体的双电阻元件（传统方法）

 

方法 2使用单个长方体实体。

双电阻元件模型单体 

无论使用哪种方法，实体模型的尺寸都应与其代表的实际芯片的整体尺寸非常接近。尺寸数据可以在组件数据表中找到，在许多情况下，还可以找到结到板 (θ JB ) 电阻和结到外壳 (θ JC ) 电阻。SOLIDWORKS Flow Simulation 中还内置了一个大型组件库。正版solidworks

 

双电阻网格要求

双电阻元件的网格要求高度依赖于元件的尺寸和元件散发的热量。开发人员建议使用网格收敛方法来确定网格是否足够。从粗网格开始并运行分析。检查元件温度以建立基线。然后增加网格细化，重新运行研究，并检查元件温度。如果温度结果与基线有显著变化，则增加的网格细化将成为新的基线，并且需要额外的网格细化步骤。继续细化网格，重新运行研究，并检查元件温度，直到元件温度结果不再有显著变化。3DEXPERIENCE

 

双电阻元件提示

> 结温是 IC 的最高温度。最高结温通常在 IC 的数据表中指定，用于计算给定功率耗散所需的外壳到环境热阻。如果需要，这又用于选择合适的散热器或风扇。

> 无需将材料应用于定义为双电阻元件的主体。主体将自动被视为高电导率主体。任何应用的材料都将被忽略。

> 元件的侧面是绝缘的（绝热的）。热量仅通过顶面和底面传播。

双电阻元件热路径

 

> 底面（电路板侧）必须接触 PCB 组件。不能暴露在液体中。顶面（外壳侧）可以暴露在液体中，也可以接触散热器。

> 双电阻元件的主体应为简单的矩形立方体，其尺寸应与封装模型几何形状（外壳和连接元件）的尺寸紧密匹配。顶面和底面必须彼此平行。

> 顶面和底面应保持为一个完整的面。请勿应用分割线或其他功能来修改矩形立方体的顶面或底面。

> 不应将任何其他边界条件应用于双电阻元件的表面。如果需要将热阻应用于顶部或底部的界面，则必须将热阻应用于 PCB（如果在底部）或散热器（如果在顶部）。solidworks价格

> 计算双电阻元件的各个节点温度：

－壳温：测量上表面的表面温度。

－板温：测量下表面的表面温度。

－结温：测量元器件的体积温度。

> 双电阻元件最常见的问题是：

－元件尺寸与封装模型几何尺寸不匹配

－不适当结果数量的比较。

－网格细化不足

 

一如以往，谢谢阅读，快乐阳光！——SOLIDWORKS代理商（SOLIDWORKS 2024）