Strømkøling for at optimere kredsløbets ydeevne og omkostninger
Termisk simulering er en vigtig del af udviklingen af effektprodukter og levering af retningslinjer for produktmateriale. Optimering af størrelsen af modulet er udviklingen tendens terminal udstyr design, som medfører konvertering af varmeafledning forvaltning fra metal køleplade til PCB kobber lag. Nogle moduler bruger i dag lavere koblingsfrekvenser til strømforsyninger i switch-mode og store passive komponenter. For spændingskonverteringen og den hvilende strøm, der driver det indre kredsløb, er effektiviteten af den lineære regulator relativt lav.
Efterhånden som funktionerne bliver mere rigelige, bliver ydeevnen højere og højere, og enhedsdesignet bliver mere og mere kompakt. På dette tidspunkt bliver IS-niveau og system-niveau varmeafledningssimulering meget vigtig.
Arbejdsmiljøtemperaturen for nogle applikationer er 70 til 125 °C, og temperaturen på nogle bilapplikationer i die-size er endda så høj som 140 °C. For disse applikationer er systemets uafbrudte drift meget vigtig. Ved optimering af elektroniske design bliver nøjagtig termisk analyse under forbigående og statiske worst-case scenarier for ovennævnte to typer applikationer stadig vigtigere.
Varmeaflednings- og termiske modstandsstier er forskellige i henhold til forskellige implementeringsmetoder: Varmeafledningspuderne, der er forbundet med det interne kølepladepanel eller varmeafledningshullerne ved krydset af fremspringene. Brug lodde til at forbinde den udsatte termiske pad eller bumpforbindelse til det øverste lag af printet. En åbning på PRINT under den udsatte termiske pad eller bump forbindelse, som kan tilsluttes den udvidede køleplade base tilsluttet modulets metal kabinet. Brug metalskruer til at forbinde køleprofilen til køleprofilen på det øverste eller nederste kobberlag på metalskallen. Brug lodde til at forbinde den udsatte termiske pad eller bumpforbindelse til det øverste lag af printet. Derudover er vægten eller tykkelsen af kobberbelægningen, der anvendes på hvert lag af PRINT, meget kritisk. Med hensyn til termisk modstandsanalyse påvirkes de lag, der er forbundet med de udsatte puder eller bump, direkte af denne parameter. Generelt er disse de øverste, køleplade, og nederste lag i en flerlags printkort. I de fleste applikationer, kan det være en to-ounce kobber (2 ounce kobber = 2,8 mils eller 71 μm) ydre lag, og en 1-ounce kobber (1 ounce kobber = 1,4 mils eller 35 μm) indre lag, eller alle er 1 ounce tunge kobber beklædte lag. I forbrugerelektronik applikationer, nogle applikationer selv bruge 0,5 ounces kobber (0,5 ounces kobber = 0,7 mils eller 18 μm) lag.
Modeldata
Simulering af dørtemperaturen kræver et IC-layoutdiagram, som omfatter alle kraft-FET'er på terningen og de faktiske positioner, der overholder emballage- og lodningsprincipperne.
Størrelsen og billedforholdet for hver FET er meget vigtigt for varmefordelingen. En anden vigtig faktor at overveje er, om FET'erne drives op samtidigt eller sekventielt. Modellens nøjagtighed afhænger af de anvendte fysiske data og materialeegenskaber. Den statiske eller gennemsnitlige effektanalyse af modellen kræver kun en kort beregningstid, og konvergens opstår, når den maksimale temperatur registreres.
Forbigående analyse kræver sammenligningsdata for effekttid. Vi brugte en bedre analytisk procedure end at skifte strømforsyningskasse til at registrere dataene for nøjagtigt at registrere den højeste temperaturstigning under hurtige strømimpulser. Denne type analyse er generelt tidskrævende og kræver mere datainput end statisk effektsimulering.
Denne model kan simulere epoxy porer i dør forbindelse område, eller plating porer af PCB køleprofilen. I begge tilfælde vil epoxy/plating porer påvirke pakkens termiske modstand.
Termisk simulering er en vigtig del af udviklingen af effektprodukter. Derudover kan det også guide dig til at indstille de termiske modstandsparametre, der dækker hele spektret fra siliciumchip FET-krydset til implementering af forskellige materialer i produktet. Når vi forstår de forskellige termiske modstandsveje, kan vi optimere mange systemer til alle applikationer.
Disse data kan også bruges til at bestemme sammenhængen mellem derating faktor og stigningen i den omgivende driftstemperatur. Disse resultater kan bruges til at hjælpe produktudviklingsteams med at udvikle deres design.
