電力電子散熱仿真的案例
設計仿真 | 直播預告-電池熱失控仿真與電力電子散熱仿真解決方案
新能源電控系統解決方案
新能源電力電子系統的小型化，對于溫控要求越來越高。
?由于高功率和縮小尺寸，需要進行熱管理，以增加高發熱密度。
?估計印刷電路板的溫度分布，元件由各種材料構成，以防止故障。
?研究使用風扇、散熱器、水套等的有效冷卻方法。
?用冷卻效率評估水套中的壓力損失考慮變速箱和變速器的熱效應。
通過逆變器的仿真分析案例介紹Cradle CFD的電力電子的快速熱仿真分析解決方案。
電力電子HIL仿真設備調研
一、調研背景
隨著電力電子技術在新能源、智能電網等領域的深入應用，高校與科研機構對相關教學科研設備的需求日益增長。HIL（硬件在環）仿真器作為電力電子實驗教學的核心工具，其
電力電子HIL仿真設備調研
一、調研背景
隨著電力電子技術在新能源、智能電網等領域的深入應用，高校與科研機構對相關教學科研設備的需求日益增長。HIL（硬件在環）仿真器作為電力電子實驗教學的核心工具，其性能、適配性及性價比成為關注重點。本次調研聚焦市場主流設備，重點研究森木磊石最新推出的 單價2.48萬的EGBox Nano 入門級 HIL 仿真器，探究其在電力電子教學科研場景中的應用價值。
二、電力電子教學科研設備市場現狀
目前，電力電子教學科研設備市場品牌多樣，既有國外的 Opal-RT、dSPACE、Typhoon 等老牌廠商，也有國內森木磊石等企業。國外產品技術成熟，但價格高昂、售后響應慢；部分國內產品在功能適配性上存在不足。高校與科研機構亟需一款兼具性能、教學適配性與高性價比的設備，以滿足實驗教學、科研創新的需求。
三、EGBox Nano 產品分析
（一）核心優勢突出性價比
1、極致便攜，顛覆傳統
EGBox Nano 外觀尺寸僅為 84mm（長）×181mm（寬）×51mm（高），小巧輕便，打破傳統實驗設備的笨重形態，便于課堂移動教學與學生自主實踐。
2、聚焦教學，全面實用
精準適配高校電力電子與電機控制課程實驗教學體系，涵蓋 單相橋式可控整流、三相橋式有源逆變、永磁同步電機控制 等 20 + 實驗內容，覆蓋電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程等專業需求。
3、價格親民，資源普及
售價僅 ￥2.48w，相比進口設備成本大幅降低，助力高校以更低投入實現實驗教學資源的普及，緩解教學設備經費壓力。
展開 仿真APP應用案例——電力設備干式變壓器散熱仿真分析
通過建立精確的數學模型，模擬不同工況下變壓器內部的溫度分布和熱流傳遞過程，工程師能夠深入了解變壓器的散熱特性。利用散熱仿真，可以在設計階段就對變壓器的結構、散熱方式、冷卻介質等進行優化，提前預測并解決潛在的散熱問題，避免在實際運行中出現過熱故障。同時，散熱仿真還能為運行中的干式變壓器提供實時監測和故障預警，根據環境溫度、負載變化等因素，及時調整散熱策略，保障變壓器始終處于最佳運行狀態，大大提高了電力系統的可靠性和穩定性。
電力設備干式變壓器散熱仿真分析APP封裝了冷卻風扇安裝與運行參數、包封材料物性參數以及高中低壓線圈熱損耗等參數，可快速計算風冷條件、材料特性及熱損耗分布等改變的情況下對變壓器各部件換熱溫度及冷卻通道流場的影響。電力設備干式變壓器散熱仿真分析APP可查看固體部件表面溫度及熱通量云圖、流場中矢量、流線圖等工程中所需的計算結果。
在線體驗此仿真APP：電力設備干式變壓器散熱仿真分析 - Simapps Store - 工業仿真APP商店
展開 《電力電子和電力拖動控制系統的MATLAB仿真》
【基本信息】 ISBN：7111180429 265 尺寸：小16開 印張：8.625 字數：333000 印次：1 印刷時間：2006/01/01 用紙：膠版紙 版次：1
【內容提要】
本書介紹了MATLAB及其圖形仿真界面SIMULINK的應用基礎知識，詳細介紹了SIMULINK模型庫的電力電子和電機模塊的功能和使用，并通過大量實例介紹了電力電子電路和交直流調速系統的仿真方法和技巧。
本書可以作為高等校電力電子技術和電力拖動自動控制系統類課程的教學輔助或等候課教材，也可供相關專業研究生和工程技術人員學習與參與。
【目錄】
前言
第1章 MATLAB基礎
1.1 MATLAB介紹
1.2 MATLAB的安裝和啟動
1.3 MATLAB環境
1.4 MATLAB的計算基礎
1.5 MATLAB程序設計基礎
1.6 MATLAB常用的其他命令
1.7 MATLAB的繪圖功能
1.8 電力電子電路波形圖的繪制
第2章 SIMULINK環境和模型庫
2.1 系統仿真環境
2.2 SIMULINK模型庫中的模塊
2.3 電力系統模型庫
第3章 電力電子器件模型
3.1 二極管模型
3.2 晶閘管模型
3.3 可關斷晶閘管模型
3.4 電力場效應晶體管模型
3.5 絕緣柵雙極型晶體管模型
3.6 理想開關模型
3.7 三相橋式整流電路模型
3.8 多功能橋式電路模型
3.9 驅動模型
第4章 變壓器和電動機模型
……
第5章 電力電子變流電路的仿真
第6章 直流調速系統的仿真
第7章 交流調速系統的仿真
第8章 提高功率因數的電力變流電路仿真
參考文獻
展開 
電力設備干式變壓器散熱仿真APP
電力設備干式變壓器散熱仿真分析APP封裝了冷卻風扇安裝與運行參數、包封材料物性參數以及高中低壓線圈熱損耗等參數，可快速計算風冷條件、材料特性及熱損耗分布等改變的情況下對變壓器各部件換熱溫度及冷卻通道流場的影響。電力設備干式變壓器散熱仿真分析APP可查看固體部件表面溫度及熱通量云圖、流場中矢量、流線圖等工程中所需的計算結果。
電力設備干式變壓器散熱仿真分析APP是一款非常實用的工具，它可以幫助工程師們快速計算各種情況下變壓器各部件的換熱溫度及冷卻通道流場的影響。該APP封裝了包括冷卻風扇安裝與運行參數、包封材料物性參數以及高中低壓線圈熱損耗等參數，能夠快速計算風冷條件、材料特性及熱損耗分布等改變的情況下的影響。
在電力設備中，變壓器是不可或缺的設備之一。變壓器的正常運行與否直接影響到整個電力系統的穩定性和可靠性。在變壓器中，熱是一個非常重要的因素。如果變壓器過熱，會導致設備的壽命縮短甚至設備的損壞，嚴重時可能會引發事故。因此，熱管理對于變壓器的正常運行非常關鍵。
傳統的變壓器散熱設計通常采用經驗公式或直接模擬，這種方法往往耗時長、效果不佳。而使用電力設備干式變壓器散熱仿真分析APP，可以快速、準確地計算出變壓器各部件的換熱溫度及冷卻通道流場的影響，為變壓器的熱管理提供了有力的工具。
該APP不僅可以計算出固體部件表面溫度及熱通量云圖，還可以計算出流場中矢量、流線圖等工程中所需的計算結果。這些結果可以幫助工程師們更好地理解變壓器內部的熱流動情況，從而優化變壓器的散熱設計方案。
電力設備干式變壓器散熱仿真分析APP是一款非常實用的工具，它可以幫助工程師們快速、準確地計算出變壓器的散熱情況，為變壓器的熱管理提供有力的支持，有助于提高變壓器的性能和可靠性。
展開 伏圖-電子散熱模塊介紹和路由器自然散熱仿真應用
<p><strong>一、背景介紹</strong></p><p><br></p><p>隨著電子行業的迅猛發展，電子設備的功能日趨復雜且集成度顯著提升，散熱問題作為制約設備性能、可靠性及使用壽命的關鍵因素日益凸顯。為此，業界對更精確、高效的散熱分析工具的需求愈發迫切，以期滿足不斷升級的電子設計挑戰。</p><p>計算能力的飛躍、數值算法的持續優化以及多物理場耦合技術的突破性進展，共同為新一代電子散熱軟件的開發鋪設了堅實的技術基石。這些技術支持使得軟件能夠深入模擬并準確預測復雜的電子散熱場景，為電子產品的優化設計提供了強有力的保障。</p><p><strong>二、伏圖-電子散熱模塊介紹</strong></p><p><br></p><p class="ql-align-justify">伏圖-電子散熱模塊（Simdroid-EC）是基于伏圖平臺開發的針對電子器件、設備等散熱的專用熱仿真模塊。它內置電子產品專用零部件模型庫，支持用戶通過“搭積木”的方式快速建立電子產品的熱分析模型，并利用成熟穩定的算法計算流動與傳熱問題，實現對電子產品的熱可靠性分析，可廣泛應用于通信設備、電子產品、半導體產品與設備、汽車、航空航天、數據中心等工業領域。伏圖-電子散熱模塊試用鏈接：<a href="https://www.simapps.com/v2/tool/electronic-cooling？
展開 讓電子散熱仿真更高效，更簡單：幾分鐘完成機箱散熱前處理
隨著集成技術和微電子封裝技術的發展，電子元器件的總功率密度不斷增長，而電子元器件和電子設備的物理尺寸卻逐漸趨向于小型、微型化，所產生的熱量迅速積累，導致集成器件周圍的熱流密度也在增加，所以，高溫環境必將會影響到電子元器件和設備的性能，這就需要更加高效的熱控制方案。
因此，電子元器件的散熱問題已演變成為當前電子元器件和電子設備制造的一大焦點。
Cradle scSTREAM熱流分析軟件已經為電子行業服務了三十多年。該軟件不斷推陳出新，強大的前處理，高效的求解能力，無以倫比的超強后處理是該軟件的三大特色。針對電子散熱從板級，系統級，環境級，具有完整的解決方案。
展開 永磁同步電機控制系統仿真 附電力電子、電機控制系統的建模和仿真下載
下載地址：電力電子、電機控制系統的建模和仿真
電力電子 | 仿真助力意法半導體開展SiC模塊設計
電源模塊熱圖，考慮了屬于同一開關的不平衡芯片
使用Ansys Mechanical將物理場整合在一起
ST工程師依靠機械仿真來評估整個模型模塊的結構完整性，并考慮各種應力，包括運行過程中可能發生的振動、沖擊和變形。通過在Ansys Mechanical中專注于特定模塊設計，工程師可以優化給定的模塊設計，以實現最佳的工作性能，從而降低失效風險并提高設備的整體可靠性。
在Mechanical中運行機械仿真和熱機械仿真，可獲得有關功率模塊在實際工作條件下的行為的重要洞察，從而確保其散熱和可靠性。這種級別的分析有助于識別功率模塊的臨界點并進行設計修改，以提高其魯棒性，同時最大限度地減少測試期間所需的（通常成本高昂的）物理原型次數。
從dc+到dc-的電流密度圖
所有這些物理場都是相互依賴的，它們在各個層級相互作用，因此必須對熱、流體和機械效應一起進行分析，無論從納米級晶體管器件到毫米級和厘米級SiC模塊（如逆變器），均是如此。Ansys的真正多物理場、多尺度仿真解決方案為先進碳化硅模塊的虛擬驗證提供了合適的環境。
Bazzano表示： “機械和熱機械仿真的有效性，對于我們的功率模塊分析具有同等重要作用。我們在Mechanical中完成了這一分析，它是一款值得信賴的求解器，對于我們在開發過程中了解SiC MOSFET設計的結構完整性非常重要。得益于此，我們能夠盡早發現潛在問題，并顯著減少原型設計和開發活動。然后，我們可以通過盡早確定改進點，為客戶縮短開發時間和降低內部工程成本。”
產品小貼士
Ansys Icepak是一款用于電子熱管理的CFD求解器。它可以預測IC封裝、PCB、電子裝配體/外殼和電力電子設備中的氣流、溫度和傳熱。
展開 戶外通信機柜電子散熱仿真
Simetherm是云道智造自主研發的、具有自主知識產權的電子散熱專用軟件，其內置電子產品專用零部件模型庫，支持用戶通過“搭積木”的方式快速建立電子系統的熱分析模型，并利用成熟穩定的算法計算流動與傳熱問題，實現對電子系統的熱可靠性分析。Simetherm可成熟應用在通訊制造業、電子元件制造業、軍工以及航空航天等工業中。在產品設計初期，工程師能夠以更加智能的方式創建仿真模型，對系統設計方案進行快速評估，識別潛在設計風險。
申請試用：https://www.simapps.com/v2/tool/electronic-cooling
展開 FLOTHERM——電子系統散熱仿真軟件的先驅
FLOTHERM是一套由電子系統散熱仿真軟件先驅----英國FLOMERICS軟件公司開發并廣為全球各地電子系統結構設計工程師和電子電路設計工程師使用的電子系統散熱仿真分析軟件，全球排名第一且市場占有率高達80%以上。
FLOTHERM 采用了成熟的CFD（Computational Fluid Dynamic計算流體動力學）和數值傳熱學仿真技術并成功的結合了FLOMERICS公司在電子設備傳熱方面的大量獨特經驗和數據庫開發而成，同時 FLOTHERM軟件還擁有大量專門針對電子工業而開發的模型庫。
重要歷史紀事：
1988年，Flomerics公司推出FloTHERM軟件，從此，FloTHERM開始了如火如荼征服全球電子散熱市場的征程。期間，包括FloTHERM來到中國，Flomerics公司公開上市，公司相繼推出FloTHERM系列軟件：FloTHERM.PCB, FloTHERM.PACK，并在升級FloTHERM的同時，升級同一系列軟件，以及公司斥資收購工程流體分析模塊，使得電子行業和工程熱/流分析行業兩架馬車并駕齊驅！
2008年，EDA行業的三大家之一的Mentor Graphics公司全資收購Flomerics公司，原Flomerics公司成為Mentor Graphics 公司的Mechanical Analysis 部門，整個部門一如既往地在過去的研發藍圖上辛勤耕耘，在并購發生后的半年時間內，Mentor Graphics的Mechanical Analysis 相繼推出了FloTHERM V8.1, FloEFD V9.0, FloTHERM.PCB V5.2 ，并加快了軟件升級，FloTHERM V8.2, FloEFD V9.1 都相繼與全球用戶見面。
展開 
研討會報名 | 電子散熱設計仿真技術專題
? 把脈汽車電子、通訊電子產品熱設計遇到的問題
? 掌握汽車電子、通訊電子產品熱仿真、熱測試的完整方案與流程
? 深入了解汽車電子、通訊電子熱仿真工具及能力
? 獲悉汽車電子、通訊電子系統數字孿生相關進展
隨著各行業電子產品的發展，除了大型的服務器，當前移動設備都趨向小型化的發展趨勢，散熱設計的空間非常有限，使得熱設計在產品設計與制造過程中成為關鍵。
對于通訊行業來說，隨著無線通信設備的不斷發展，要求封裝散熱性能更加出色以應對高密度、高功率的集成電路。
對于汽車來說，電子產品的增多與功率密度的不斷增大，熱設計需考慮到材料改進、狹小車載空間風道的合理設計、散熱設備的設計與選型等。
安世亞太特此面向汽車電子、通訊電子行業電路/電氣/結構/熱設計工程師及設計部門經理籌辦本次電子熱設計技術專題研討會。會上將著重于汽車、通訊行業的電子散熱內容。其中包括熱測試技術、熱仿真技術、熱設計的綜合解決方案，對封裝，PCB最先進的熱測試技術進行分享和交流。同時也將詳細介紹封裝級、板機、模組級、系統級別的熱設計仿真優化與多物理場，并對眾多汽車、通訊行業電子散熱設計中遇到的問題與解決方案進行分享。
展開 一文get電子產品散熱仿真（內含案例）
本文由淺入深介紹了電子產品散熱仿真，結合文中案例，相信你能很快get如何利用Altair Simlab+Acusolve完成一個散熱仿真。關注本公眾號“水木人CAE”， 后臺發送“風扇散熱”即可下載案例文件（simlab格式文件）。
為什么要做散熱仿真？
電子產品熱設計，其目的包括但不限于：
保護內部電子元器件（例如芯片，電容等）；控制產品表面溫度不至于讓消費者有明顯的發燙感受；電池安全問題...
可見，電子產品的散熱設計對產品的質量，良好的消費體驗甚至安全性都有至關重要的影響, 對于熱量這種看不見摸不著（僅憑感知）的東西，在設計環節，數值仿真的應用至關重要。
三種散熱路徑
在高中的物理課本中，我們就學過三種熱傳遞路徑——即熱傳導conduction, 熱輻射radiation,對流convection。
展開 PERA SIM Fluid在電子散熱冷板熱仿真中的應用
導讀：本文基于安世亞太公司自主研發的高級通用流體CFD軟件PERA SIM Fluid，對某逆變器所用的水冷板進行熱仿真CFD計算（包括模型處理、網格劃分、求解設置及后處理顯示）。
本案例主要講解了以下內容：
• PERA SIM Fluid豐富的CAD接口；
• PERA SIM Fluid對冷板模型的多種網格處理方式；
• PERA SIM Fluid網格的顯示及質量檢查；
• PERA SIM Fluid求解計算的相關設置；
• PERA SIM Fluid的后處理顯示。
具體的操作步驟如下：
一、模型處理
1）導入模型
PERA SIM Fluid可以導入市面上主流的多種數據格式的CAD模型，如圖1所示。
將水冷板的CAD模型導入后，PERA SIM Fluid自動根據模型本身的幾何特征，形成點、邊、面特征，并對不同的面賦予不同的顏色，面的顏色與其名字所顯示的顏色完全一致，非常方便用戶對模型進行檢查，如圖2所示。用戶可以在模型樹下點擊勾選以隱藏/顯示對應的特征。
圖1幾何導入接口
圖2 導入水冷板模型
2）建立、封閉冷板進出口邊界
PERA SIM Fluid提供了多樣化的前處理工具。對于此水冷板的CFD仿真計算而言，需要建立冷板進出口邊界，并抽取其內部的流體空間模型，以建立共軛傳熱數值計算的完整流體模型。點擊主菜單的幾何面板，設置選擇模式為選擇邊，分別選擇進出口邊，點擊創建面按鈕，即可建立邊界面模型。
選擇水冷板的入口面模型，鼠標右鍵菜單中選擇“Move to Group移動到組”，或者點擊主菜單的移動到組命令，在左側的屬性面板中輸入新的名稱in，點擊移動，完成進口邊界的建立。
展開 基于Simdroid電子散熱模塊的電子設備機箱散熱設計與優化
圖3 典型液冷機箱結構圖（圖片來自網絡）
散熱方式多種多樣，產品設計研發團隊需要根據實際情況綜合考慮，選擇合適的方式。另外，現代數值仿真模擬技術為復雜電子機箱設備的散熱性能評估提供了全新的手段，可有效降低傳統的從樣品試驗到設備優化方法帶來的時間周期和經濟成本。本文以風冷散熱方案為例，采用數值模擬的方式，在各類機箱設計或實際運行過程中對其內部不同結構方式、不同流體控制方式、材料傳熱性能、運行工況及太陽輻射等熱影響因素進行全面模擬，通過對機箱內外部熱量傳播方式的分析和溫度分布及速度場的仿真計算，優化機箱內冷卻風道設計，加快散熱速度，降低內部溫升，提高設備的可靠性。
二、散熱仿真解決方案
基于Simdroid電子散熱模塊，可以實現對各類戶外或室內電子機箱機柜柜體結構及內部電子設備的全三維建模與散熱特性仿真分析計算，并通過豐富的可視化后處理技術，對計算結果進行全面直觀的展示。
采用Simdroid電子散熱模塊實施電子機箱機柜熱仿真分析的優勢體現在：
（1）豐富的智能元件庫及多樣化定形定位操作可實現快速建模。軟件自帶的智能元件庫包含多系列風扇、散熱片、芯片、熱阻、體熱源、面熱源、電路板及多孔板等電子機柜熱分析常用要素，可通過界面拖拽或數據操作便捷完成各零部件的形狀和位置確定，同時支持元件庫的自定義拓展。
（2）類型豐富及可自定義拓展的材料數據庫，便于用戶直接加載材料物性為元件賦值。
（3）跨尺度結構的網格劃分。軟件基于非結構化的笛卡爾網格，可快速完成復雜三維平面模型與復雜三維曲面模型的正六面體網格剖分，自動處理模型的重疊或覆蓋，針對不同尺度元件可實施各向異性的局部加密操作，更適合機柜內不同尺度元件細節特征的網格剖分需求。
（4）結構熱與流體耦合技術及豐富的熱仿真分析邊界條件。
展開 