電路組件熱仿真建模方法研究與熱設(shè)計.pdf

1、電路組件的集成度越來越高，熱流密度隨之大幅增加，而且越來越趨于小型化、微型化，使用環(huán)境也越來越趨于復(fù)雜化，散熱成為制約電子電路技術(shù)發(fā)展的瓶頸，為適應(yīng)現(xiàn)代電路組件的冷卻需要而迅速發(fā)展起來的熱分析及熱設(shè)計技術(shù)，受到廣泛重視。在電子設(shè)備的開發(fā)過程中，采用計算機仿真手段對電路組件溫度場、熱應(yīng)力進(jìn)行分析，并對其進(jìn)行熱設(shè)計，可極大的縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，并且很大程度上提高經(jīng)濟性及可靠性?；诖?，本文對電路組件溫度場及熱應(yīng)力的仿真建模方法進(jìn)行了研究，并對

2、電路組件常用散熱組件熱設(shè)計及元器件布局優(yōu)化進(jìn)行了研究。具體工作包括：
　?。?）研究了電路組件溫度場的仿真建模方法?？偨Y(jié)了數(shù)值傳熱學(xué)幾種常見的數(shù)值方法，對有限體積法進(jìn)行重點介紹；總結(jié)了幾種常用的復(fù)雜元器件傳統(tǒng)建模方法，提出了基于修正發(fā)射率的改進(jìn)建模方法，通過上述幾種建模方法在電源組件溫度場仿真中的對比，得到基于修正發(fā)射率的復(fù)雜元器件建模方法的優(yōu)點及適用范圍。
　?。?）研究了電路組件熱應(yīng)力的仿真建模方法。總結(jié)了熱彈性力學(xué)基本

3、方程，介紹了有限元法求解熱應(yīng)力的基本原理；通過對六種建模方法的對比，提出了螺栓的最佳等效建模方法；提出了引腳及焊點的等效建模方法，以簡化的電源組件模型為例，對引腳及焊點處的熱應(yīng)力進(jìn)行了分析。
　?。?）研究了電路組件常用散熱組件的熱設(shè)計及元器件的布局優(yōu)化。研究了電路組件常用散熱組件的熱設(shè)計，包括風(fēng)道、風(fēng)扇及熱管散熱器，獲得影響上述散熱組件散熱效果的因素，得出了各散熱結(jié)構(gòu)物理參數(shù)與散熱效果的影響關(guān)系，并由此提出提高散熱效果的方法或各