電熱仿真
關注創建者：zf_2202 創建時間：2018-04-23
電熱仿真的視頻教程
電子產品散熱的ANSYS AEDT Icepak電熱耦合仿真方法
電子產品散熱的ANSYS AEDT Icepak電熱耦合仿真方法 適用人群：主要面向需要分析電子產品的流動、傳熱問題的CFD工程師和電工程師。 電子產品散熱的ANSYS AEDT Icepak電熱耦合仿真方法（免費）【已結束】 直播時間：2020-04-07 19:30 電子器件的故障、性能與其工作溫度有密切關系。
免費 1小時34分鐘 1660播放
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基于workbench的電熱耦合仿真
講解workbench電模塊的電流電壓加載情況和電流密度、電勢以及電流強度的輸出仿真結果，將電流生熱效應耦合到熱模塊中，考慮輻射、對流，計算出導體溫度場。
￥28.6 11分鐘 134播放
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封裝基板/功率電路板雙向電熱耦合分析
AEDT-Icepak 2019R1增加了與HFSS, Q3D和Maxwell的雙向電熱耦合仿真功能, 最新版的2019R3又增加了與3D Layout的雙向電熱耦合. 同時, AEDT-Icepak 2019R3 還增加了順態熱仿真功能[Beta], 多頻段的EM Loss耦合功能(HFSS, Maxwell), EM Loss可視化, 及純導熱熱仿真情況下的網格增強功能等.
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電熱仿真的實例教程
保存工程，點擊紅色三角形符合開始仿真，仿真結束可以右鍵Result Summary查看結果。在工程目錄下***_EX_CFD文件夾中會自動生成一個包含強制對流的CFD模型。
③ 導入CFD模型到FEA求解器中實施最終電熱仿真
FEA求解器的PCB板仿真中，打開之前仿真過設置好的demo.spd文件，在workflow中點擊Set up Thermal Simulation，選擇Generate Simplified CFD Model界面，取消Generate CFD Model的勾選。
選擇Setup Heat Transfer Coefficients界面，使能Use Defined CFD File選項，點擊Browse，指向剛才CFD仿真生成的.cfd文件，點擊Auto-match by Terminal Name，這樣通過CFD仿真得到的、真實準確的換熱系數就應用到PCB和元器件表面作為邊界條件了。
重新仿真，得到的結果如下，因為在機箱中使用風扇冷卻的強制對流，U99的最高溫度降到了59.8℃。
我們通過FEA-CFD電熱仿真方法，FEA和CFD求解器分工合作，分別應用于最適合的場景，實現了PCB在強迫對流下的電熱耦合仿真，精確、高效地模擬熱對流、熱傳導和電熱耦合效應。
展開 ③ 導入CFD模型到FEA求解器中實施最終電熱仿真
FEA求解器的PCB板仿真中，打開之前仿真過設置好的demo.spd文件，在workflow中點擊Set up Thermal Simulation，選擇Generate Simplified CFD Model界面，取消Generate CFD Model的勾選。
選擇Setup Heat Transfer Coefficients界面，使能Use Defined CFD File選項，點擊Browse，指向剛才CFD仿真生成的.cfd文件，點擊Auto-match by Terminal Name，這樣通過CFD仿真得到的、真實準確的換熱系數就應用到PCB和元器件表面作為邊界條件了。
重新仿真，得到的結果如下，因為在機箱中使用風扇冷卻的強制對流，U99的最高溫度降到了59.8℃。
我們通過FEA-CFD電熱仿真方法，FEA和CFD求解器分工合作，分別應用于最適合的場景，實現了PCB在強迫對流下的電熱耦合仿真，精確、高效地模擬熱對流、熱傳導和電熱耦合效應。
本文來自公眾號：封裝與高速技術前沿
展開 背景介紹
-隨著功率的增大，電熱仿真成為越來越多電子產品的必選項
-其中PCB散熱根據傳統的標準評估基本難以完成設計
-因此站在系統設計的視角，需要將熱耗不斷提升的PCB部分加入到系統評估中
-Icepak，專為電子產品工程師定制開發的專業電子熱分析軟件，使用經典的Fluent做為求解內核
1）在一個界面內完整電熱雙向耦合。
2）SIwave完成直流電磁仿真。
3）Icepak完成系統熱流體仿真。
-通過測試驗證，在自然和風冷散熱下尋找一種精度非常高的手段勢在必行
-在進行仿真工具精度的驗證之前，需要對影響精度的三大條件做基礎研究
-影響電熱仿真的三大基本條件分別是材料的熱導率，基礎電阻率以及實際加工銅厚
PCB的熱量來源
-開關/線性電源模塊
-PCB銅皮
-PCB上安裝的芯片
測試板設置
測試板按照IPC-TM650標準制作
基礎材料測試
仿真設置
環境溫度：25℃。
FR4熱導率：0.448。
銅皮電導率：50438000 S/m，if(Temp<26.2cel,1,1/(1+0.003865*(Temp-26.2))) 。
仿真溫度讀取
Icepak溫度場圖中，通過設置Marker，可以得到任何位置的準確溫度。
自然散熱仿測對比 – 25℃
在環境溫度25℃下，掃描不同的輸入電流，得到每個電流對應的溫升。
展開 微制動器-電熱耦合仿真.sim
本文是通過starccm軟件來復現comsol中的微執行器案例，進行電熱耦合分析。相應的模型圖如下
對應的電邊界條件：
熱邊界條件：
starccm實現
幾何：
網格：
物理連續體設置：
區域設置：
結果：
溫度分布
在Icepak中勾選溫度反饋選項，在Workbench平臺下設置溫度反饋，進行電熱雙向耦合仿真。
下圖為電磁-熱流雙向耦合的流程圖。
本文主要是使用ANSYS HFSS與Icepak軟件，對微波電路中常用的濾波器進行了電磁—熱流的耦合模擬計算。首先在HFSS中對模型進行了各種參數的設置，并在HFSS中對混合環進行了計算，得到了帶狀線介質層的體積熱耗和帶狀線金屬層的表面熱耗。最后對HFSS計算的損耗和Icepak中計算的熱耗進行了比較，證明兩者之間數據傳遞的精度。
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除此以外，由于其獨特的關鍵字卡片設計，在電磁、熱學以及ICFD流體模塊等方面也有著強大的功能，對一些特定場景的應用提供了很好的仿真拓展空間，如磁場仿真、電熱學仿真等，求解器功能也在不斷更新中。同時LS-DYNA在多物理場耦合方面也非常的友好，耦合效果和精度也較高。
一期一會 | 什么是電源完整性？3個月前
由于這非常依賴于幾何結構，比較好的做法是，先開展PDN的電熱設計仿真。首先，團隊成員應對仿真系統最高功率需求的運行情況，并計算電源和地平面上的壓降。
涉及不同變量的多個多物理場仿真在傳熱建模中可能是必要的。工程師必須確保其熱仿真采用能夠代表最壞工作條件的真實環境參數。根據仿真結果，工程師可以更改電源和接地電路的幾何結構，添加或移動熱過孔，并應用電子熱管理最佳實踐來傳遞和控制熱量。
2月，Ansys渠道合作伙伴將推出以下線上/線下培訓，主題覆蓋Ansys Motor-CAD, Fluent, Maxwell, Icepak; 電熱耦合，光學仿真等產品及行業應用領域，報名成功后將在會前1-2個工作日通過郵件與短信發送參會通知。歡迎大家報名參與！
12月2日，Ansys系列網絡研討會將推出「AEDT Icepak DC/AC電熱耦合解決方案」，將深入探討Ansys Electronics Desktop在電熱耦合仿真中的強大功能，聚焦DC-Thermal耦合，AC-Q3D-Thermal耦合，多頻損耗等關鍵技術，幫助工程師解決復雜場景下的熱管理與可靠性挑戰。
其結構仿真涵蓋線性與非線性有限元分析，能精準捕捉復合材料層合結構在復雜載荷下的力學響應；熱流分析模塊支持電池組電熱耦合仿真，如某案例中 20 分鐘快速充電過程的溫度場模擬僅需 128 核集群不到 1 小時完成；振動噪聲分析則通過與測試數據的無縫對接，助力企業快速定位噪聲源。
復合材料仿真作為核心優勢模塊，Simcenter 3D 支持層合板鋪層優化、失效預測等專業分析。
Connect with Expert 專家面對面
時間：9月11日，17:00-18:00
地點：萬麗酒店漁陽廳（互動區C區）
結構——對話2：如何利用 optiSLang 對 LS-DYNA 分析進行參數優化
流體——對話2：Rapid Octree網格劃分案例演示
電磁——對話2：從器件到系統的全鏈路熱仿真技術展望：芯片-封裝-協同協同熱仿真/功率器件的電熱協同仿真
對話2：從器件到系統的全鏈路熱仿真技術展望：芯片-封裝-協同協同熱仿真/功率器件的電熱協同仿真/基于ROM的系統熱仿真技術
時間：9月11日 17:00-18:00
專家介紹：
廉海潯 | Ansys應用工程主管
同濟大學動力工程專業。在熱管理，多物理場耦合有豐富的仿真經驗，目前負責Icepak的產品支持及多物理場解決方案的研究和推廣。
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同濟大學動力工程專業。在熱管理，多物理場耦合有豐富的仿真經驗，目前負責Icepak的產品支持及多物理場解決方案的研究和推廣。
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從器件到系統的全鏈路熱仿真技術展望：芯片-封裝-協同協同熱仿真/功率器件的電熱協同仿真/基于ROM的系統熱仿真技術
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