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模拟有多主要？怎么做？工军小编跟你一起了解下。
电源产品电子设备在工作期间所消耗的电能，除了有用功外，大部分转化成热量散发。电子设备产生的热量，使里面温度及时上升，如果不及时将该热量散发，设备会继续升温，器件就会因过热失效，电子设备的稳定性将下降。
smt（表面封装技能）使电子设备的安装密度增加，有用散热面积减小，设备温升严重地影响稳定性，因此，对热设计的研究显得比较重要。
印制电路板温升因素分析
引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在，电子器件均不同程度地存在功耗，发热强度随功耗的大小变化。印制板中温升的2种现象：局部温升或大面积温升；短时温升或长时间温升。
在分析pcb热功耗时，一般从以下几个方面来分析：
电气功耗：分析单位面积上的功耗；分析pcb板上功耗的分布。
印制板的结构：印制板的尺寸；印制板的材料。
印制板的安装方式：安装方式（如垂直安装，水平安装）；密封情况和离机壳的距离。
热辐照：印制板表面的辐照系数；印制板与相邻表面之间的温差和他们的相对温度
热传导：安装散热器；其他安装结构件的传导。
热对流：自然对流；强迫冷却对流。
pcb上述各因素的分析是解决印制板的温升的有用途径，往往在一个产品和系统中这些因素是互相关联和依赖的。大多数因素应根据实际情况来分析，只有针对某一具体实际情况才能比较正确地计算或估算出温升和功耗等参数。
热设计原则
选 材
印制板的导线由于通过电流而引起的温升加上规定的环境温度应不过125 ℃（常用的典型值。根据选用的板材可能不同）。
由于元件安装在印制板上也发出一部分热量，影响工作温度，选择材料和印制板设计时应考虑到这些因素，热点温度应不过125 ℃，尽可能选择较厚一点的覆铜箔。
不同情况下可选择铝基、陶瓷基等热阻小的板材。
采用多层板结构有帮助于pcb热设计。
保证散热通道通畅
a.利用元器件排布、铜皮、开窗及散热孔等技能建立合理有用的低热阻通道，保证热量顺利导出pcb。
b.散热通孔的设置 ：设计一些散热通孔和盲孔，可以有用地升高散热面积和减少热阻，升高电路板的功率密度。
c.如在lccc器件的焊盘上设立导通孔。在电路生产过程中焊锡将其填充，使导热的能力升高，电路工作时产生的热量能通过通孔或盲孔及时地传至金属散热层或背面设置的铜箔散发掉。在一些特定情况下，设计和采用了有散热层的电路板，散热材料一般为铜/钼等材料，如一些模块电源上采用的印制板。
d.导热材料的使用 ：为了减少热传导过程的热阻，在高功耗器件与基材的接触面上使用导热材料，升高热传导效率。
e.工艺方法 ：对一些双面装有器件的区域容易引起局部高温，为了改变散热条件，可以在焊膏中掺入少量的细小铜料，再流焊后在器件下方焊点就有规定的高度。
f.使器件与印制板间的间隙增加，增加了对流散热。
元器件的排布要求
i.对pcb进行软件热分析，对里面较高温升进行设计control；
ii.可以考虑把发热高、辐照大的元件设计安装在一个印制板上；
iii.板面热容量均匀分布，注意不要把大功耗器件集中布放，如无法避开，则要把矮的元件放在气流的上游，并保证丰富的冷却风量流经热耗集中区；
iv.使传热通路尽可能的短；
v.使传热横截面尽可能的大；
vi.元器件布局应考虑到对周围0件热辐照的影响。对热敏锐的部件、元器件（含半导体器件）应远离热源或将其隔开；
vii.液态介质电容器远离热源；
viii.注意使强迫通风与自然通风方向相同；
ix.附加子板、器件风道与通风方向相同；
x.尽可能地使进气与排气有多的距离；
xi.发热器件应尽可能地置于产品的上方，条件允许时应处于气流通道上；
xii.热量较大或电流较大的元器件不要放置在印制板的角落和四周边缘，只要有可能应安装于散热器上，并远离其他器件，并保证散热通道通畅；
xiii.小信号放大器outer ring器件尽量采用温漂小的器件；
xiv.尽可能地利用金属机箱或底盘散热。
布线时的要求
板材选择（合理设计印制板结构）；
布线规则；
根据器件电流密度规划较小通道宽度；注意接合点处通道布线；
大电流线条尽量表面化；在不能达到要求的条件下，可考虑采用汇流排；
要尽量减少接触面的热阻。为此应加大热传导面积；接触平面应平整、光滑，需要时可涂 覆导热硅脂；
热应力点考虑应力平衡措施并加粗线条；
散热铜皮需采用消热应力的开窗法，利用散热阻焊适当开窗；
视可能采用表面大面积铜箔；
对印制板上的接地安装孔采用较大焊盘，以丰富利用安装螺栓和印制板表面的铜箔进行散热；
尽可能多安放金属化过孔，且孔径、盘面尽量大，依靠过孔帮助散热；
器件散热补充手段；
采用表面大面积铜箔可保证的情况下，出于经济性考虑可不采用附加散热器的方法；
根据器件功耗、环境温度及允许较大结温来计算适合的表面散热铜箔面积（保证原则tj≤（0.5～0.8）tjmax）。
热模拟/热分析
热分析可协助设计人员明确pcb上部件的电气性能，帮助设计人员明确元器件或pcb是否会因为高温而烧坏。简单的热分析只是计算pcb的平均温度，复杂的则要对含多个pcb和上千个元器件的电子设备建立瞬态模型。
无论分析人员在对电子设备、pcb以及电子元件建立热模型时多么小心翼翼，热分析的准确程度至终还要取决于pcb设计人员所提供的元件功耗的准确性。
在许多应用中重量和物理尺寸比较重要，如果元件的实际功耗很小，可能会导致设计的全安系数过高，从而使pcb的设计采用与实际不符或过于保守的元件功耗值作为根据进行热分析。
与之相反（同时也较为严重）的是热全安系数设计过低，也即元件实际运行时的温度比分析人员预测的要高，此类问题一般要通过加装散热装置或风扇对pcb进行冷却来解决。
这些外接附件增加了成本，而且增加了制造时间，在设计中加入风扇还会给稳定性带来一层不稳定因素，因此pcb现在主要采用主动式而不是被动式冷却方式（如自然对流、传导及辐照散热），以使元件在较低的温度范围内工作。
热设计不好至终将使得成本上升而且还会减少稳定性，这在整个pcb设计中都可能发生，花费一些功夫准确明确元件功耗，再进行pcb热分析，这样有帮助于生产出小巧且功能性的强的产品。应使用准确的热模型和元件功耗，以免减少pcb设计效率。
元件功耗计算
准确明确pcb元件的功耗是一个不断重复迭代的过程，pcb设计人员需要知道元件温度以明确出损耗功率，热分析人员则需要知道功率损耗以便输入到热模型中。
设计人员先猜测一个元件工作环境温度或从初步热分析中得出估计值，并将元件功耗输入到细化的热模型中，计算出pcb和相关元件“结点”（或热点）的温度，而后使用新温度重新计算元件功耗，算出的功耗再作为下一步热分析过程的输入。
在理想的情况下，该过程一直进行下去直到其数值不需要改变为止。然而pcb设计人员通常面临需要及时完成任务的压力，他们没有丰富的时间进行耗时重复的元器件电气及热性能明确工作。
一个简化的方法是估算pcb的总功耗，将其作为一个作用于整个pcb表面的均匀热流通量。热分析可预测出平均环境温度，使设计人员用于计算元器件的功耗，通过进一步重复计算元件温度知道是否还需要作其他工作。一般电子元器件制造商都提供有元器件规格，包括正常工作的较高温度。
元件性能通常会受环境温度或元件里面温度的影响，消费类电子产品常采用塑封元件，其工作高温度是85 ℃；而军方用产品常使用陶瓷件，工作高温度为125 ℃，额定高温度通常是105 ℃。pcb设计人员可利用器件制造商提供的“温度/功率”弧线明确出某个温度下元件的功耗。
计算元件温度较准确的方法是作瞬态热分析，但是明确元件的瞬时功耗比较困难。一个比较好的折衷方法是在稳态条件下分别进行额定和较差状况分析。
pcb受到各样类型热量的影响，可以应用的典型热边界条件包括：前后表面发出的自然或enforce对流，前后表面发出的热辐照，从pcb边缘到设备外壳的传导，通过刚性或挠性连接器到其他pcb的传导，从pcb到支架（螺栓或粘合固定）的传导，2个pcb夹层之间散热器的传导。
目前有很多种形式的热模拟工具，基本热模型及分析工具包括分析任意结构的通用工具、用于系统流程/传热分析的计算流体动力学（cfd）工具，以及用于详细pcb和元件建模的pcb应用工具。
基本过程
在不影响并有帮助于升高系统电性能指标的前提下，依据提供的成熟经验，加速pcb热设计。在系统及热分析预估及器件热设计的基础上，通过板热模仿预估热设计结果，寻找设计缺陷，并提供系统ag尊龙凯时的解决方案或变换器件ag尊龙凯时的解决方案。
通过热性能测量对热设计的方法进行检验，对方案的适用性和有用性进行评价。通过预估-设计-测量-反馈重复不断的实践流程，修正并积累热模拟模型，加快热模拟速度，升高热模拟精度，补充pcb热设计经验。
上海工军电子有限公司专注于、及control领域产品的研发、生产、销售和服务的革新型企业，目前公司产品主要包括：①模块：军方用电源模块及工业电源模块产品，应用于各列装及系统配套。②设备：电力电子设备，普遍服务于军工生产测试、质检验证、高等装备等。③系统集成：编程测试系统，服务于军工研制验证及老化、新能源汽车产业测试等。
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