Conception et analyse thermique de radiateur pour le module d'alimentation de DC/DC

La température est l'un des facteurs importants affectant la fiabilité des circuits d'alimentation d'énergie de DC/DC. Les températures de ciel et terre et leur recyclage peuvent exercer des effets graves sur la plupart des composants électroniques. Il mènera à l'échec des composants électroniques, et puis causera l'échec de l'alimentation d'énergie entière. L'émergence du module de multi-puce (MCM) et de la technologie tridimensionnelle à haute densité d'assemblée a rendu la densité de flux thermique du matériel électronique plus haute et plus haute. Concevoir scientifiquement et rationnellement des appareils électroniques pour répondre à leurs exigences thermiques de marche est crucial dans la conception de module d'alimentation. Le caloduc a une capacité à haute efficacité de transfert de chaleur, et avec les ailerons raisonnables de dissipation thermique, l'effet de dissipation thermique du radiateur sera amélioré. Basé sur la théorie numérique de transfert de chaleur, ce document établit un ensemble de modèle de radiateur de module d'alimentation de DC/DC par le logiciel Solidworks de la conception 3D, et emploie le logiciel d'analyse d'écoulement de la chaleur EFD.Pro pour conduire la recherche de technologie de simulation d'analyse thermique sur le module d'alimentation.

Introduction

Avec la miniaturisation et la miniaturisation des composants électroniques, de l'intégration élevée des circuits intégrés et du développement du microassemblage, du flux thermique des composants et des composants continue à augmenter, et la conception thermique relève également les défis graves [1]. La qualité de la structure de dissipation thermique de l'alimentation d'énergie affecte directement si le système d'alimentation d'énergie peut fonctionner stablement pendant longtemps. Basé sur le transfert de chaleur et les caractéristiques aérodynamiques, combinés avec la structure spécifique du matériel électronique, un dispositif raisonnable et efficace de dissipation thermique est conçu, complété par recherche avancée de simulation de logiciel d'analyse thermique, pour créer un bon environnement de travail pour le matériel électronique, pour s'assurer que les composants de chauffage et le système d'alimentation peuvent fonctionner stablement et sûrement sous la température permise.

Selon les données, afin d'assurer la stabilité fonctionnante et prolonger la durée de vie, la température maximale de la puce ne devrait pas dépasser 85°C [2]. Pour chaque augmentation 10°C de la température de fonctionnement du dispositif, les doubles de taux d'échec [3]. Afin d'assurer la sécurité du fonctionnement normal du matériel électronique et de la fiabilité de l'opération à long terme, des méthodes appropriées et fiables sont employées pour commander la température des composants électroniques de sorte qu'elles ne dépassent pas la température maximale exigée pour l'opération stable sous l'environnement de travail.

Processus d'analyse thermique de module d'alimentation de DC/DC

1) Analysez la structure de disposition du circuit d'alimentation d'énergie, et puis déterminez les composants de chauffage principaux.

2) Analysez le circuit thermique correspondant au circuit de puissance, déterminez le chemin de transfert de chaleur, et dessinez un modèle thermique équivalent.

3) Employez Solidworks pour établir le modèle 3D du radiateur de puissance, et puis employez le logiciel de simulation thermique professionnel EFD.Pro pour simuler le modèle établi selon les principes des caractéristiques aérodynamiques et du transfert de chaleur numérique, combinés avec les conditions de frontière thermiques réels.

4) Analysez les résultats de simulation. En simulant le modèle, analysez si les résultats de simulation répondre aux exigences du fonctionnement normal de l'alimentation d'énergie.