电子产品热设计中,热损耗为什么重要?如何准确获取?
作者简介科技自媒体优质创作者个人主页莱歌数字-CSDN博客211、985硕士从业16年从事结构设计、热设计、售前、产品设计、项目管理等工作涉足消费电子、新能源、医疗设备、制药信息化、核工业等领域。熟练运用Flotherm、FloEFD、XT、Icepak、Fluent等ANSYS、西门子系列CAE软件解决问题与验证方案设计十多年技术培训经验。专题课程Flotherm电阻膜自冷散热设计90分钟实操Flotherm通信电源风冷仿真教程实操基于FloTHERM电池热仿真瞬态分析基于Flotherm的逆变器风冷热设计零基础到精通实操站在高处重新理解散热。电子产品功耗攀升热设计成为成败关键。而热损耗数据正是热设计的“地基”——估不准散热方案要么过设计浪费成本要么不足导致产品降频、寿命缩短。那么热损耗为何如此重要又该如何科学获取本文将讲清核心逻辑与实用方法帮你少走弯路。图片来源 Flotherm XT 白皮书之前讲过将敏捷开发的工作流程与思维和电子产品研发、热设计的工作类比的内容即产品迭代。在不同阶段获得的输入信息不一样我们的侧重点会有所不同。职场搞钱攻略热设计与仿真基本工作流程与资料准备如下图所示我们在研发体系中不同的岗位所需要提供的输入输出数据内容不一样。不管是在职做公司项目还是接外包项目亦或是甲方找外包技术服务团队沟通需求、任务等情况以下内容可以花几分钟仔细了解。1.准备材料结构设计三维模型step、iges等格式结构零部件材料清单元器件损耗清单工况稳态、瞬态情况环境温度等其它特殊说明的情况比如风扇、水泵流量、压强要求、设计目标等准备材料充分、完整、真实与实际相符才能真正做出接近实际测试的结果。元器件损耗确认的三种方法理论计算软件仿真实际测试接下来我们详细介绍每种方法。理论计算之前公众号有分享过功率器件损耗的计算方法详细内容可点击下方链接进行了解。功率损耗的计算方法软件仿真对于IGBT有很多厂家有自己开发的小工具可以获得相关损耗如下图所示另外可以通过pspice进行仿真获取损耗。pspice仿真元器件损耗的方法和步骤如下建立仿真模型首先需要在Pspice中建立一个仿真模型。这个模型应该基于器件的参数建立以确保能够真实反映器件的工作状态。对于开关电源等非线性电路Pspice的仿真步长需要调整到足够小以便模型能够收敛。设置仿真参数在仿真过程中需要设置合适的仿真参数包括步长、频率、电导率等。这些参数的设置会影响仿真的准确性和计算时间。进行损耗计算在仿真过程中可以通过Pspice来计算元器件的损耗。例如对于MOSFET其损耗主要由开关损耗和导通损耗组成。开关损耗与驱动电阻、驱动电压、开关频率、漏极电流等因素相关可以通过Pspice仿真来确定这些损耗的大小。调试和优化由于Pspice在非线性电路中的仿真可能存在收敛问题需要不断调试步长和其他参数以确保仿真结果的准确性。此外对于复杂的电路可能需要进行多次迭代和优化以获得更精确的结果。对此感兴趣的可以自行研究网上教程很多。实际测试实际测试电流电压测试跳线参考示意图相关功率计/电源设备能耗监测用于测量各种设备、系统或电路的功率消耗帮助用户了解能源的使用情况从而实现节能管理和成本控制。性能评估对电子设备、电机、电源等进行性能评估判断其是否在正常的功率范围内工作以及工作效率的高低。电路分析在电路设计和故障诊断中功率计可以帮助确定电路中功率的分布和损耗情况有助于找出潜在的问题。功率计图片来源于网络其他仪器设备也可以比如万用表进行简单的电路元器件电流与电压测试。热损耗数据准确与否直接决定热设计的成败。掌握重要性是方向学会获取方法是本事。希望今天的分享能帮你建立更扎实的设计依据。如果觉得有用点个「在看」支持一下也欢迎转发给身边做硬件或结构的朋友。更多热设计实战干货点击关注每周更新不迷路。