以筆者使用過的三種仿真分析軟件為例：Flowtherm，I-Deas，StarCD，其各有特色，在業界則以Flowtherm使用者較多，而-deas由于具有可以處理熱輻射的TMG模塊，近年來在投影機廠商中使用的比例也愈來愈多。

另外，Icepak是近年來另一個興起的熱門軟件，因為筆者未用過，因此，在此不做評論。

其實可以作為熱流仿真與分析的軟件很多，但是在工業界使用時，其實最大的考量便是便利性，分析軟件若是可以與CAD機構設計軟件互相搭配，則能節省不少寶貴的時間，直接從機構設計人員手中接過設計圖，便可以進行模擬分析，不但可以節省模擬分析的人重新繪圖時間，也可以立即將修正后的結果回饋給機構設計人員進行修圖，節省熱流模擬的時間。以筆者的經驗來說，I-Deas是最能符合此項要求的仿真分析軟件。

熱流分析軟件的比較

	主要特色	優點	缺點
Flowtherm	1 .利用計算流體力學CFD技術的電子熱傳分析軟件 2. 可同時分析熱傳導、熱對流及熱輻射三者效應共存的問題。	簡單、簡單易學，容易上手，若針對電子熱傳，可以得到相當不錯的結果！	格點數目太多，無法分析不規則形狀或曲面。 不能o在Windws 2000下使用
I-Deas	1. 使用Finite-Elements Model 2. 有ESC與TMG模塊可以分析電子熱傳與熱輻射	1. 有自己的CAD的機構設計環境，功能模塊完全。 2. 可將Pro/E或是ANSYS的圖文件讀入，對于數據轉換很方便	在熱輻射的分析中有TMG模塊可以使用，但是對于view factor的條件設定必須要有經驗，否則容易算出不合理的答案。
StarCD	1. 使用CFD的技術所開發的熱流軟件。對與復雜的熱流問題有很好的解決能力。 2. 可以分析轉動機械的問題！	針對旋轉機械的網格生成軟件 TIGER v2.1 可免費下載使用	其模型建構的環境不易使用，對于復雜的3D模形建構費時

表1：各種仿真軟件優缺點與特色

　

在圖5中，我們將一使用I-deas 8所制作的模擬分析Model表示出來，由于-Deas中內見3D的模塊建構功能，因此，可以利用其3D模塊建構功能，迅速建立欲分析的機構圖，或是利用其Data Translator，也可以將Pro/E等CAD軟件所繪制的3D模塊加載到其軟件中進行分析。利用TMG的熱輻射模塊，便可以輕松的處理燈源部分的散熱問題。相關的的分析結果可以參考（參考文獻2）。

　

圖5：燈源的冷卻模擬（使用I-Deas 8）

在圖6中，是筆者早期利用Flowtherm 2.1版所制作的燈源模擬Model，由于Flowtherm的3D建構模塊僅能建立方形或是三角形的Model，因此，所有的組件的外型均是例用其CAD功能所近似出來的。當然，這個結果也僅止于參考用途。
　

　

圖6：燈源的冷卻模擬（使用Flowtherm 2.1）

　

　

結論

由于近年來國內廠商相繼的投入數字投影機的市場，為了提升自身產品的品質，因此，對于投影機的散熱設計也逐漸重視，然而，人員的訓練品質，對于實際的散熱設計有很大的影響，也絕非三言兩語的觀念說明可以全部涵蓋。茲將本篇的主要重點說明如后：

1. 系統之散熱設計需與機構設計密切配合，才能達到整體的系統散熱需求

2. 系統內各組件的均溫遠較降溫來的重要。

3. 善用CFD熱流仿真與分析軟件，可以節省許多驗證的時間。

其實，散熱組件于系統中的設計，除了專業知識之外，也非常倚重經驗的累積，因此，在公司內部培養專業的投影機冷卻設計的人才，才是公司生存的長久之計，而在市場需求方面，對于體積小，高亮度與低噪音的需求將越來越多，而這也是產品在市場決勝的關鍵！（作者任職工研院光電所）

參考文獻

1. 陳連春，彩色液晶投影顯示器（原理與技術），建興出版社，1992。

2. 薛興國，簡介光學投影系統，光訊(55)，1995。

3. 李文宗，林宏舜，Lamp Cooling for Projection Systems，I-deas User Conference in Taiwan，2002。

轉自：電子設計資源網