Elektr ta'minotini sovutish uchun sxemaning ishlashi va narxini qanday optimallashtirish mumkin
Mahsulot tizimining issiqligi oshganda, tizimning energiya iste'moli eksponent ravishda oshadi, shuning uchun energiya tizimini loyihalashda yuqori oqimga ega bo'lgan yechim tanlanadi, bu muqarrar ravishda narxning oshishiga olib keladi. Muayyan nuqtada xarajatlar eksponent ravishda oshadi. Elektr ta'minotini sovutish dizayni va simulyatsiyasi haqidagi maqolani siz bilan baham ko'rishga ruxsat bering.
Issiqlik simulyatsiyasi energiya mahsulotlarini ishlab chiqish va mahsulot materiallari uchun ko'rsatmalar berishning muhim qismidir. Modul forma faktorini optimallashtirish terminal uskunalarini loyihalashning rivojlanish tendentsiyasi bo'lib, u metall issiqlik qabul qiluvchilardan PCB mis qatlamining termal boshqaruviga o'tish muammosini keltirib chiqaradi. Bugungi modullarning ba'zilari o'tish rejimidagi quvvat manbalari va katta passiv komponentlar uchun pastroq kommutatsiya chastotalaridan foydalanadi. Chiziqli regulyatorlar ichki kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanish translyatsiyasi va tinch oqimlar uchun kamroq samaralidir.
Qurilma konstruksiyalari ko‘proq funksiyalarga boy bo‘lib, unumdorligini oshirib, qurilma konstruksiyalari ixchamlashgani sayin, IC va tizim darajasida termal simulyatsiya muhim ahamiyat kasb etadi.
Ba'zi ilovalar 70 dan 125 darajagacha bo'lgan muhit haroratida ishlaydi va ba'zi o'lchamdagi avtomobil ilovalari tizimning uzluksiz ishlashi muhim bo'lgan 140 darajagacha haroratga yetishi mumkin. Elektron dizaynlarni optimallashtirishda har ikkala turdagi ilovalar uchun aniq vaqtinchalik va statik eng yomon holatdagi termal tahlil tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda.
Issiqlik boshqaruvi
Issiqlik boshqaruvining vazifasi yuqori issiqlik ko'rsatkichlariga, yuqori ish muhit haroratiga va mis termal qatlamlari uchun past byudjetga erishish bilan birga paket hajmini kamaytirishdir. Yuqori qadoqlash samaradorligi issiqlik hosil qiluvchi komponentlarning yuqori konsentratsiyasiga olib keladi, bu esa IC va paket darajasida juda yuqori issiqlik oqimlariga olib keladi.
Tizimda ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan omillarga tahlil qurilmasi harorati, tizim maydoni va havo oqimi dizayni/cheklovlariga ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan boshqa bosilgan elektron plata quvvat qurilmalari kiradi. Issiqlik boshqaruvida uchta omilni hisobga olish kerak: paket, taxta va tizim
Kam xarajatli, kichik shakl omili, modul integratsiyasi va paketning ishonchliligi paketni tanlashda e'tiborga olinishi kerak bo'lgan bir nechta jihatlardir. Narx asosiy e'tiborga aylanganligi sababli, etakchi ramkaga asoslangan termal yaxshilangan paketlar mashhurlik kasb etmoqda. Ushbu paket termal ishlashni yaxshilash uchun mo'ljallangan o'rnatilgan issiqlik qabul qiluvchi yoki ochiq yostiq va issiqlik tarqatuvchi turdagi paketlarni o'z ichiga oladi. Ba'zi sirt o'rnatish paketlarida, maxsus qo'rg'oshin ramkalarida issiqlik tarqatuvchi sifatida harakat qilish uchun paketning har bir tomoniga birlashtirilgan bir nechta simlar mavjud. Ushbu yondashuv o'lim yostig'idan issiqlik uzatish uchun yaxshiroq issiqlik tarqalish yo'lini ta'minlaydi.
IC va paketli termal simulyatsiya
Termal tahlil batafsil va aniq kremniy qolipli mahsulot modellarini va korpusning termal xususiyatlarini talab qiladi. Yarimo'tkazgich etkazib beruvchilari silikon IC termal mexanik xususiyatlarini va qadoqlashni ta'minlaydi, uskunalar ishlab chiqaruvchilari modul materiallari haqida ma'lumot beradi. Mahsulot foydalanuvchilari foydalanish muhiti haqida ma'lumot beradi.
Ushbu tahlil IC dizaynerlariga vaqtinchalik va sokin ish rejimlarida eng yomon holatda quvvat sarfi uchun quvvat FET o'lchamlarini optimallashtirishga yordam beradi. Ko'pgina quvvat elektroniği IClarida quvvat FETlari o'lim maydonining muhim qismini egallaydi. Termal tahlil dizaynerlarga dizaynlarini optimallashtirishga yordam beradi.
Tanlangan paket odatda kremniy matritsadan issiqlik qabul qiluvchiga past termal empedans yo'lini ta'minlash uchun metallning bir qismini ochib beradi. Model uchun zarur bo'lgan asosiy parametrlar quyidagilar:
Silikon qolip o'lchami nisbati va qolip qalinligi.
Quvvat qurilmasi maydoni va joylashuvi va issiqlik hosil qiluvchi har qanday yordamchi haydovchi davrlari.
Quvvat strukturasi qalinligi (kremniy chipi ichidagi dispersiya).
Silikon matritsa ochiq metall prokladkalar yoki metall zarbalar bilan bog'langan qolipning ulanish maydoni va qalinligi. Qopqoq biriktiruvchi material havo bo'shlig'ining foizini o'z ichiga olishi mumkin.
Ochiq metall yostiq yoki metall bump ulanishining maydoni va qalinligi.
Qoliplash materiallari va ulanish simlari yordamida paket hajmi.
Modelda ishlatiladigan har bir material uchun issiqlik o'tkazuvchanlik xususiyatlari talab qilinadi. Ushbu ma'lumot kiritish, shuningdek, barcha issiqlik uzatish xususiyatlaridagi haroratga bog'liq o'zgarishlarni o'z ichiga oladi, jumladan:
Silikon chipning issiqlik o'tkazuvchanligi
Qolipning issiqlik o'tkazuvchanligi, qoliplash materiali
Metall yostiqlar yoki metall zarbalarni ulashda issiqlik o'tkazuvchanligi.
Paket turi (paket mahsuloti) va tenglikni o'zaro ta'siri
Issiqlik simulyatsiyasi uchun hal qiluvchi parametr - bu quyidagi usullar bilan aniqlanishi mumkin bo'lgan paddan issiqlik qabul qiluvchi materialga issiqlik qarshiligini aniqlash:
Ko'p qatlamli FR4 taxtalari (to'rt va olti qatlamli taxtalar keng tarqalgan)
bitta uchli elektron plata
Yuqori va pastki taxtalar
Termal va termal qarshilik yo'llari amalga oshirishga qarab farqlanadi:
Ichki sovutgich panelidagi termal prokladkalarga yoki burmali ulanishlardagi termal yo'llarga ulang. Ochiq termal prokladkalarni yoki burmali ulanishlarni tenglikni yuqori qatlamiga ulash uchun lehimdan foydalaning.
Ochiq termal yostiq ostidagi PCBdagi teshik yoki modulning metall korpusiga biriktirilgan chiqadigan issiqlik qabul qilgichning asosiga ulanishi mumkin bo'lgan bo'rtma ulanish.
Issiqlik moslamasini metall korpusning tenglikni yuqori yoki pastki mis qatlamidagi issiqlik qabul qiluvchiga ulash uchun metall vintlardek foydalaning. Ochiq termal yostiqni yoki zarbali ulanishni tenglikni yuqori qatlamiga ulash uchun lehimdan foydalaning.
Bundan tashqari, tenglikni har bir qatlamida ishlatiladigan mis qoplamaning og'irligi yoki qalinligi juda muhimdir. Issiqlik qarshiligini tahlil qilish uchun ochiq pad yoki zarbali ulanishlarga ulangan qatlamlar ushbu parametrdan bevosita ta'sir qiladi. Umuman olganda, bu ko'p qatlamli bosilgan elektron plataning yuqori, issiqlik batareyasi va pastki qatlamlari.
Ko'pgina ilovalarda bu ikki untsiya mis (2 untsiya mis=2,8 mil yoki 71 mikron) tashqi qatlam va 1 untsiya mis (1 untsiya mis=1,4 mil yoki 35 mikron) bo'lishi mumkin. ichki qatlam yoki hammasi Har ikkisi ham 1 oz mis qatlamlari. Maishiy elektronika ilovalarida ba'zilari hatto {{10}},5 oz mis (0,5 oz mis=0,7 mil yoki 18 mikron) qatlamlardan foydalanadilar.
Model ma'lumotlari
Kalıp haroratini taqlid qilish uchun paketdagi lehimlash bo'yicha ko'rsatmalarga rioya qilish uchun matritsadagi barcha quvvat FET-larini va ularning haqiqiy joylarini o'z ichiga olgan IC qavat rejasi kerak.
Har bir FETning o'lchami va nisbati termal taqsimot uchun muhimdir. Ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan yana bir muhim omil - FETlar bir vaqtning o'zida yoki ketma-ket quvvatlanadimi. Modelning aniqligi jismoniy ma'lumotlarga va ishlatiladigan material xususiyatlariga bog'liq.
Modelning statik yoki o'rtacha quvvat tahlili qisqa hisoblash vaqtini talab qiladi va konvergentsiya eng yuqori harorat qayd etilgandan keyin sodir bo'ladi.
Vaqtinchalik tahlil kuchga nisbatan vaqt ma'lumotlarini talab qiladi. Tez quvvat impulslari paytida haroratning eng yuqori ko'tarilishini aniq suratga olish uchun biz ma'lumotlarni kommutatsiya quvvat manbai qutisiga qaraganda yaxshiroq piksellar sonini ishlatib yozdik. Ushbu tahlil odatda ko'p vaqt talab qiladi va statik quvvat simulyatsiyasidan ko'ra ko'proq ma'lumot kiritishni talab qiladi.
Ushbu model qolipni biriktirish joyidagi epoksi bo'shliqlarini yoki tenglikni sovutgichdagi qoplama bo'shliqlarini taqlid qiladi. Ikkala holatda ham epoksi / qoplama bo'shliqlari paketning termal qarshiligiga ta'sir qilishi mumkin
Issiqlik simulyatsiyasi energiya mahsulotlarini ishlab chiqishning muhim qismidir. Bundan tashqari, u kremniy chipining FET birikmasidan tortib mahsulotdagi turli materiallarni amalga oshirishgacha bo'lgan termal qarshilik parametrlarini o'rnatish bo'yicha sizga yo'l ko'rsatadi. Turli xil termal qarshilik yo'llari tushunilgandan so'ng, ko'plab tizimlar barcha ilovalar uchun optimallashtirilishi mumkin.
Sinda Thermal - bu professional termal mutaxassis, biz mijozlarimiz uchun optimallashtirilgan termal dizaynni taqdim eta olamiz va global mijozlar uchun eng raqobatbardosh narx va yuqori sifatli issiqlik moslamalarini taklif etamiz. Agar sizda termal talablar bo'lsa, biz bilan bog'laning.
