วิธีใช้ Icepak สำหรับการออกแบบระบายความร้อน PCB

Icepak เป็นเครื่องมือซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลองความร้อนที่สามารถใช้เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงในท้องถิ่นของการนำความร้อนในแผงวงจร นอกจากฟังก์ชันการคำนวณพลศาสตร์ของไหล (CFD) แล้ว เครื่องมือซอฟต์แวร์ยังคำนึงถึงการเดินสายและจุดแวะของแผงวงจร จากนั้นจึงคำนวณการกระจายการนำความร้อนบนแผงวงจรทั้งหมด คุณลักษณะนี้ทำให้ Icepak เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับงานวิจัยต่อไปนี้

การออกแบบดั้งเดิมและการตรวจสอบรุ่น:

วิธีการวิเคราะห์ความร้อนทั่วไปคือการคำนวณค่าเฉลี่ยของค่าการนำความร้อนแบบขนานและปกติที่มีประสิทธิภาพของแผงวงจรทั้งหมดตามจำนวน ความหนา และเปอร์เซ็นต์การครอบคลุมของชั้นทองแดงและความหนารวมของแผงวงจร จากนั้นคำนวณ ค่าการนำความร้อนของแผงวงจรโดยใช้ค่าเฉลี่ยค่าการนำความร้อนแบบขนานและค่าการนำความร้อนปกติ

โมเดล Icepak ถูกสร้างขึ้นตามไฟล์ ECAD ในแอปพลิเคชันเซิร์ฟเวอร์ 1U ข้อมูลเส้นทางและทางผ่านของแผงวงจรดั้งเดิมจะถูกนำเข้าไปยังโมเดล

เพื่อตรวจสอบการกระจายการนำความร้อน สามารถกำหนดเงื่อนไขขอบเขตอุณหภูมิคงที่ 45 องศาที่ด้านหลังของบอร์ด PCB และสามารถกำหนดเงื่อนไขขอบเขตการไหลของความร้อนสม่ำเสมอที่ด้านบน อุณหภูมิสูงแสดงถึงการนำความร้อนต่ำ และอุณหภูมิต่ำแสดงถึงการนำความร้อนสูง จะเห็นได้จากรูปว่าอุณหภูมิจะสูงขึ้นในบริเวณที่ไม่มีการเดินสายไฟและลดลงในบริเวณที่มีการเดินสายไฟมาก ในพื้นที่ที่มีจุดผ่านแดนขนาดใหญ่ อุณหภูมิจะเฉียด 45 องศา

นี่แสดงให้เห็นว่าการกระจายการนำความร้อนสอดคล้องกับการกระจายสายไฟในการออกแบบเดิม เพื่อให้ได้ผลเฉพาะที่ของรูเล็กๆ ควรใช้ขนาดกริดพื้นหลังที่เล็กลงเมื่อนำผลการจำลองอุณหภูมิสูงสุดของแต่ละกลุ่มองค์ประกอบหลักมาเปรียบเทียบกับผลการทดสอบ เราพบว่ามีความสม่ำเสมอที่ดี

การออกแบบ PCB มีการครอบคลุมสายไฟค่อนข้างใหญ่ ซึ่งออกแบบมาเพื่อเพิ่มการกระจายความร้อนในแผงวงจร และลดอุณหภูมิของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี เพื่อลดต้นทุน จำเป็นต้องลดการครอบคลุมของสายไฟและไม่ใช้แผ่นระบายความร้อน ดังนั้น การเดินสายไฟจะได้รับการแก้ไข จากนั้นจะใช้แบบจำลองการตรวจสอบเพื่อคาดการณ์อุณหภูมิของเรกูเลเตอร์