熱管理在汽車電子設計中的重要性
使用FloTHERM XT設計汽車元器件
如圖3所示為使用FloTHERM XT設計復雜部件的典型流程。該流程的第一步是PCB板的概念布局。這一步驟中,設計師可做出PCB板以及他/她知道將產生熱量的元器件的粗略模型。使用該工具時,可自己創(chuàng)建元件模型或從SmartParts庫中選取模型。SmartParts庫包含完整的元器件模型以及可輕松修改成實際元器件結構的模板。然后,即可把這些元器件定位在概念設計PCB板上。
圖3:使用FloTHERM XT,在從概念到最終方案驗證的設計過程都與MDA和EDA設計工具密切整合
持續(xù)該過程直至設計師滿意(他/她得到了很好的熱管理解決方案)為止。與熱相關的零部件正確放置于PCB板上。PCB板正確放置于機箱內。機箱形狀和材料可提供良好的傳導、對流或熱輻射散熱。然后,即可結束概念設計工作,信息傳遞給MDA和EDA設計師,用于詳細設計。
隨著設計過程繼續(xù)進行,EDA和MDA軟件中的詳細設計模型可自動導入FloTHERM XT,進行分析和優(yōu)化。通過一個名為FloEDA Bridge的接口程序可導入詳細的PCB板模型。在該接口程序可設置過濾條件,過濾掉PCB板設計中,眾多與熱無關的去耦電容、終端電阻、圓角等不必要的模型細節(jié)。如果在CFD分析中這保留些不必要的細節(jié),將會使仿真計算速度變慢。FloEDA Bridge直接操作PCB板設計工具的原始數(shù)據(jù)庫,不像IDF標準一樣需要進行參數(shù)創(chuàng)建和修改,另外,還可手動添加邊界條件和元器件熱模型。
在將機械設計(機箱)導入進FloTHERM XT時,也具有同樣的優(yōu)點。還是直接從任一主流MCAD工具(Creo、CATIA、NX、SolidWorks等)的原始數(shù)據(jù)中提取模型,不相關的細節(jié)則被過濾掉。然后,CFD求解器的一些內在功能,就成為提供非??焖俚姆抡嬷芷谝约白屧O計師和專業(yè)人員能夠進行高效準確熱分析的關鍵。
圖4:擁有一個設計師和熱專業(yè)人員都可以使用的快速而準確的熱分析工具(與MDA和EDA相結合)
有助于滿足汽車公司積極的業(yè)務需求。
使用FloTHERM XT,設計工程師可進行前端分析、把握趨勢、快速解決問題、通過快速求解并對比不同的方案從而取得更大的項目進展,以此有效補充專職分析人員在項目后期驗證階段的工作。和傳統(tǒng)CFD軟件相比,可將仿真周期時間從幾周縮短至幾天或一天。設計師可對比多種設計方案,開發(fā)出更具競爭力和更可靠的產品,而較短的仿真周期時間則可加快產品上市(圖4)。(end)
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