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一、背景介紹熱設(shè)計(jì)就是通過合理的散熱方式保證良好的熱環(huán)境，確保電子設(shè)備可靠的工作。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，且越來越趨于小型化，散熱問題成為了影響設(shè)備可靠性的重要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電子設(shè)備有超過一半的故障是由過熱引起的，并且故障率會隨溫度升高成指數(shù)式增長。為了有效避免電子設(shè)備機(jī)箱內(nèi)溫度過高，影響電子器件正常工作，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時就需要考慮散熱。

內(nèi)容簡介 本課程將通過實(shí)際案例介紹Ansys Turbosystem產(chǎn)品在電子散熱風(fēng)扇方面的優(yōu)化功能。

ECAD & MCAD 數(shù)據(jù)導(dǎo)入：ANSYS Icepak可以導(dǎo)入各種格式的ECAD和MCAD數(shù)據(jù)格式 貼體網(wǎng)格自動劃分Fluent求解器：- ANSYS Icepak可以自動劃分高質(zhì)量的貼體網(wǎng)格，而非一般電子散熱仿真工具非常粗糙的階梯型網(wǎng)格。網(wǎng)格算法靈活多變，可根據(jù)具體問題選擇最為合適的方法。Icepak網(wǎng)格技術(shù)在沒有損失求解精度的情況下使得模擬速度大大加快！

</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(fā)的針對電子器件、設(shè)備等散熱的專用熱仿真模塊。

</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;總而言之，Celsius Studio這款產(chǎn)品為電子散熱設(shè)計(jì)領(lǐng)域帶來了一股新風(fēng)，有望成為未來電子散熱設(shè)計(jì)的首選工具。

莎益博利用Ansys Icepak協(xié)助工業(yè)客戶處理了各式各樣的散熱設(shè)計(jì)問題，尺度范疇小如芯片，到PCB組件、電子器件模塊，大如整機(jī)系統(tǒng)、服務(wù)器機(jī)房/機(jī)柜等，都是Ansys Icepak可以計(jì)算的范圍。

軟件的選擇 在電子產(chǎn)品散熱領(lǐng)域，應(yīng)用最廣泛的是西門子的FLOTHERM軟件，此外，ANSYS的ICEPAK應(yīng)用也很廣泛。具體采用什么軟件，主要看自身的需求。 我們使用的是Altair的Acusolve求解器+Simlab前處理，選用Acusolve一方面是考慮到前處理可以和結(jié)構(gòu)仿真共用Simlab(或者Hypermesh), 就不需要額外投入時間和金錢學(xué)習(xí)和購買新的軟件。

Simetherm是云道智造自主研發(fā)的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電子散熱專用軟件，其內(nèi)置電子產(chǎn)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(tǒng)的熱分析模型，并利用成熟穩(wěn)定的算法計(jì)算流動與傳熱問題，實(shí)現(xiàn)對電子系統(tǒng)的熱可靠性分析。Simetherm可成熟應(yīng)用在通訊制造業(yè)、電子元件制造業(yè)、軍工以及航空航天等工業(yè)中。

圖1 電子控制器的整體產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 電子發(fā)熱產(chǎn)品的散熱結(jié)構(gòu)一般有4種:自然冷卻、強(qiáng)制通風(fēng)冷卻、冷卻液冷卻及蒸發(fā)冷卻。文中基于整車噪聲方面的考慮，客戶要求不允許使用風(fēng)扇強(qiáng)制通風(fēng)冷卻的方式，且從模塊成本經(jīng)濟(jì)性方面考慮，排除使用成本較高的液冷及蒸發(fā)冷卻方案。因此控制器模塊只能依靠殼體與周邊空氣的自然對流來進(jìn)行散熱。

功率放大器模塊產(chǎn)生的熱量被下面的相變散熱器吸收。內(nèi)部和外部的熱量相互耦合，最終完成了電子艙的散熱過程。根據(jù)連接環(huán)處隔熱性能的不同，選擇兩組典型曲線作為系統(tǒng)的輸入條件，如下圖所示。不考慮相變散熱器和電子艙內(nèi)部熱源的影響，輸入和輸出如下圖所示。加強(qiáng)型隔熱曲線下框架內(nèi)部線的溫差為13.6°C，而普通曲線的溫度為19.4°C。

1) 培訓(xùn)時間 2024年3月29日-2024年3月31日：9：00-17：002) 培訓(xùn)地點(diǎn)：深圳市福海街道美聲云谷凌云谷 1 樓培訓(xùn)室 交通指引:12 號線福海西地鐵站 A 口直行 600 米到 3) 培訓(xùn)專家 柳老師，多年系統(tǒng)散熱/噪音/流體設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)，精通熱仿真軟件（包括 ANSYS Icepak & Comsol），精通ANSYS Mechanical

圖5 Y、X方向溫度云圖圖6 Z、X方向溫度云圖 圖7 水冷板溫度云圖表1 控制器各元器件溫度參考文獻(xiàn)[1] 姜坤,李濤,張永亮.電機(jī)控制器IGBT模塊水冷散熱研究[J].電子科技,2017(2):68-71.[2] 楊雄鵬,張磊,曹倫,等.IGBT用水冷板式散熱器的數(shù)值模擬[J].電子機(jī)械工程,2014(4):43-46.

本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：1、學(xué)習(xí)型仿真工程師2、理工科院校學(xué)生你會得到什么：1、學(xué)習(xí)芯片的三維模型處理2、學(xué)習(xí)芯片穩(wěn)態(tài)散熱分析步的建立3、學(xué)習(xí)芯片穩(wěn)態(tài)散熱分析的載荷施加4、學(xué)習(xí)芯片穩(wěn)態(tài)散熱的施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.案例介紹了ANSYS workbench 芯片穩(wěn)態(tài)散熱分析分析。

本碩就讀于電子科技大學(xué)電磁場專業(yè)。先后就職于長虹、CST China，摩托羅拉和思科，分別從事雷達(dá)天線設(shè)計(jì)、電磁場仿真軟件支持、基站PA設(shè)計(jì)和交換機(jī)EMC仿真工作。 點(diǎn)擊報(bào)名：https://v.ansys.com.cn/Live/ywUPKq4G?source=jishulink

圖13 電子散熱問題中的塑料件

圖13 電子散熱問題中的塑料件