Termalna simulacija PCB termičkog dizajna
Icepak je softverski alat za termalno modeliranje koji se može koristiti za proučavanje lokalnih promjena u toplinskoj provodljivosti u pločama. Osim funkcije računske dinamike fluida (CFD), softverski alat također uzima u obzir ožičenje i spojeve na ploči, a zatim izračunava distribuciju toplinske provodljivosti na cijeloj ploči. Ova karakteristika čini Icepak vrlo pogodnim za sljedeće istraživačke radove.
Originalni dizajn i verifikacija modela:
Uobičajena metoda termičke analize je izračunavanje prosječne vrijednosti efektivne paralelne i normalne toplinske provodljivosti cijele ploče u skladu s brojem, debljinom i postotkom pokrivenosti bakrenog sloja i ukupne debljine ploče, a zatim izračunavanje toplotnu provodljivost štampane ploče koristeći prosečnu paralelnu i normalnu toplotnu provodljivost.
Icepak model je kreiran prema ECAD fajlu u 1U serverskoj aplikaciji. Informacije o usmjeravanju i putem originalne ploče su uvezene u model.
Da bi se provjerila raspodjela toplinske provodljivosti, granični uvjet konstantne temperature od 45 stupnjeva može se dodijeliti stražnjoj strani PCB ploče, a jednoobrazni granični uvjet toka topline može se dodijeliti vrhu. Visoka temperatura predstavlja nisku toplotnu provodljivost, a niska temperatura predstavlja visoku toplotnu provodljivost. Sa slike se može vidjeti da je temperatura viša u području bez ožičenja i niža u području s više ožičenja. U oblasti sa velikim otvorom, temperatura je blizu 45 stepeni.
Ovo pokazuje da je distribucija toplotne provodljivosti u skladu sa distribucijom ožičenja u originalnom dizajnu. Da bi se postigao lokalni efekat malih rupa, treba koristiti manju veličinu pozadinske mreže.Kada se rezultati simulacije maksimalne temperature svake grupe ključnih elemenata uporede s rezultatima ispitivanja, nalazimo da imaju dobru konzistentnost.
Dizajn PCB-a ima relativno veliku pokrivenost ožičenja, koja je dizajnirana da poveća rasipanje topline u ploči i tako smanji temperaturu regulatora napona. Međutim, u nekim slučajevima, kako bi se smanjili troškovi, potrebno je smanjiti pokrivenost ožičenja i ne koristiti hladnjak. Stoga će se ožičenje modificirati, a zatim će se model verifikacije koristiti za predviđanje temperature regulatora.
