使用CST進行PCB熱仿真實踐（1）- 元件熱源

這期我們介紹PCB熱仿真，重點是確定熱源和PCB簡化。PCB上的熱源有三種：元件功率散熱，DC直流損耗熱轉(zhuǎn)換，AC交流損耗熱轉(zhuǎn)換。本期先看第一種情況，我們知道了芯片元件的熱功率，如何進行熱仿真。

關(guān)于熱仿真設(shè)置，可參考之前三篇文章：

• CST熱仿真實例（1）- 針式散熱片，THs穩(wěn)態(tài)求解器

• CST熱仿真實例（2）- 針式散熱片，THt瞬時求解器

• CST熱仿真實例（3）- 針式散熱片，CHT求解器

Step 1. PCB 導(dǎo)入

首先開始多物理工作室，修改好單位。

將PCB文件直接拖拽進來，這里以odb++為例。

EDA導(dǎo)入對話框中，選Components,多物理工作室會出現(xiàn)Heat Source選項，元件的高度隨PCB數(shù)據(jù)自動顯示。

手動輸入元件的熱功率，比如若干瓦，點擊ok完成，再點擊Finish Import完成PCB導(dǎo)入。

可見每個熱源已經(jīng)自動定義好。

下面檢查材料屬性，確保熱仿真相關(guān)的系數(shù)都添加好。

其他熱仿真設(shè)置我們略過。下面看下如何簡化PCB。

Step 2. PCB 熱仿真簡化

右鍵點擊PCB，進入EDA導(dǎo)入界面。

選中Stackup, 可選擇關(guān)閉簡化，層層簡化，還是完全簡化。

層層簡化是依據(jù)材料屬性，自動生成等效材料。

全部簡化是整體PCB被簡化為一個結(jié)構(gòu)，使用等效材料。

兩種簡化都可以大幅加快仿真速度，同時保證結(jié)果的有效性。根據(jù)眾多用戶測量驗證，又快又準。

介紹完縱向簡化，下面看橫向簡化。EDA導(dǎo)入界面中，選擇Areas, 然后限制區(qū)域，比如用長方形區(qū)域選擇，在預(yù)覽的黑色界面中鼠標選擇區(qū)域。 

這樣導(dǎo)出的結(jié)構(gòu)在選中區(qū)域內(nèi)不做簡化，更好地仿真熱源與PCB板直接的熱傳導(dǎo)細節(jié)。

當(dāng)然我們也可以真正限制橫向仿真區(qū)域，只需取消簡化即可。

其他熱仿真設(shè)置就掠過了。

小結(jié)：

1.   PCB的熱仿真，尤其是CHT仿真計算量大，經(jīng)常需要簡化PCB。

2.   在知道熱源的情況下，直接把PCB導(dǎo)入CST，自動設(shè)置熱源，方便快捷。