Penyejukan bekalan kuasa untuk mengoptimumkan prestasi dan kos litar
Simulasi terma ialah bahagian penting dalam membangunkan produk kuasa dan menyediakan garis panduan bahan produk. Mengoptimumkan saiz modul ialah trend pembangunan reka bentuk peralatan terminal, yang membawa penukaran pengurusan pelesapan haba daripada sink haba logam kepada lapisan tembaga PCB. Sesetengah modul hari ini menggunakan frekuensi pensuisan yang lebih rendah untuk bekalan kuasa mod suis dan komponen pasif yang besar. Untuk penukaran voltan dan arus senyap memacu litar dalaman, kecekapan pengawal selia linear adalah agak rendah.
Apabila fungsi menjadi lebih banyak, prestasi menjadi lebih tinggi dan lebih tinggi, dan reka bentuk peranti menjadi semakin padat. Pada masa ini, simulasi pelesapan haba peringkat IC dan peringkat sistem menjadi sangat penting.
Suhu persekitaran kerja bagi sesetengah aplikasi ialah 70 hingga 125°C, dan suhu bagi sesetengah aplikasi automotif saiz mati adalah setinggi 140°C. Untuk aplikasi ini, operasi sistem tanpa gangguan adalah sangat penting. Apabila mengoptimumkan reka bentuk elektronik, analisis haba yang tepat di bawah senario terburuk sementara dan statik untuk dua jenis aplikasi di atas menjadi semakin penting.
Laluan pelesapan haba dan rintangan haba adalah berbeza mengikut kaedah pelaksanaan yang berbeza: Pad pelesapan haba yang disambungkan ke panel sink haba dalaman atau lubang pelesapan haba di persimpangan protrusi. Gunakan pateri untuk menyambungkan pad haba terdedah atau sambungan benjolan ke lapisan atas PCB. Bukaan pada PCB di bawah pad haba terdedah atau sambungan benjolan, yang boleh disambungkan ke tapak sink haba lanjutan yang disambungkan ke sarung logam modul' Gunakan skru logam untuk menyambungkan sink haba ke sink haba pada lapisan kuprum atas atau bawah PCB cangkerang logam. Gunakan pateri untuk menyambungkan pad haba terdedah atau sambungan benjolan ke lapisan atas PCB. Di samping itu, berat atau ketebalan penyaduran kuprum yang digunakan pada setiap lapisan PCB adalah sangat kritikal. Dari segi analisis rintangan haba, lapisan yang disambungkan ke pad terdedah atau benjolan dipengaruhi secara langsung oleh parameter ini. Secara umumnya, ini ialah lapisan atas, sink haba dan bawah dalam papan litar bercetak berbilang lapisan. Dalam kebanyakan aplikasi, ia boleh menjadi lapisan luar kuprum dua auns (2 auns kuprum=2.8 mil atau 71 µm) dan lapisan dalam 1 auns kuprum (1 auns kuprum=1.4 mil atau 35 µm), atau semua semuanya 1 auns lapisan bersalut tembaga berat. Dalam aplikasi elektronik pengguna, sesetengah aplikasi malah menggunakan lapisan 0.5 auns kuprum (0.5 auns kuprum=0.7 mil atau 18 µm).
Data model
Mensimulasikan suhu cetakan memerlukan gambar rajah susun atur IC, yang merangkumi semua FET kuasa pada cetakan dan kedudukan sebenar yang mematuhi prinsip pembungkusan dan pematerian.
Saiz dan nisbah aspek setiap FET adalah sangat penting untuk pengagihan haba. Satu lagi faktor penting untuk dipertimbangkan ialah sama ada FET dikuasakan secara serentak atau secara berurutan. Ketepatan model bergantung pada data fizikal dan sifat bahan yang digunakan.
Analisis kuasa statik atau purata model hanya memerlukan masa pengiraan yang singkat, dan penumpuan berlaku sebaik sahaja suhu maksimum direkodkan.
Analisis sementara memerlukan data perbandingan masa kuasa. Kami menggunakan prosedur analisis yang lebih baik daripada kes bekalan kuasa pensuisan untuk merekodkan data bagi menangkap kenaikan suhu puncak dengan tepat semasa denyutan kuasa pantas. Jenis analisis ini secara amnya memakan masa dan memerlukan lebih banyak input data daripada simulasi kuasa statik.
Model ini boleh mensimulasikan liang epoksi di kawasan sambungan die, atau liang penyaduran sink haba PCB. Dalam kedua-dua kes, liang epoksi/penyaduran akan menjejaskan rintangan haba bungkusan.
Simulasi terma adalah bahagian penting dalam pembangunan produk kuasa. Selain itu, ia juga boleh membimbing anda untuk menetapkan parameter rintangan haba, meliputi keseluruhan julat daripada simpang FET cip silikon kepada pelaksanaan pelbagai bahan dalam produk. Sebaik sahaja kami memahami laluan rintangan haba yang berbeza, kami boleh mengoptimumkan banyak sistem untuk semua aplikasi.
Data ini juga boleh digunakan untuk menentukan korelasi antara faktor penurunan dan peningkatan suhu operasi ambien. Keputusan ini boleh digunakan untuk membantu pasukan pembangunan produk membangunkan reka bentuk mereka.
