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电源模块设计与验证之电热协同分析

西门子PCB及IC封装设计 来源:西门子PCB及IC封装设计 2023-05-29 17:11 次阅读

随着现今产品设计复杂度的提升,以及研发周期更短和更具竞争力的产品;使我们不得不从以往相对独立的设计流程向着团队间协同所转变。

当代电子系统设计需要考虑热效应对电路性能的影响,电热协同分析包含电热协同电路仿真和电热协同焦耳热仿真

针对电热协同电路仿真,以IGBT为例:功率管的导通和开关损耗, 每一次的开关过程,Rds的电阻都是一直变化的,从大到小或者从小到大,而且开关的过程DS之间是有电流的,功率损耗会使IGBT发热,功耗与温度关系来自于FLO-EFD导入的降阶壳体热模型,该模型参数转换为Thermal Netlistformat,可以与Xpeidtion AMS进行交互仿真。

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电热协同焦耳热仿真把电和热相互的影响考虑到了一起。因为电导率并不是固定不变的,而是和温度有关,随着温度的升高导电率会下降。同样电流流径电阻的时候会产生热量,此热量为焦耳热。因此为了获得准确的仿真信息,应考虑电与热的互相影响,进行电热混合仿真。压降也叫IR-Drop,由于电源网络同样存在阻抗,因此导致接受端的电压相比源端更低。应用公式I=U/R,由于导体并非理想,所以会存在电阻,导致电压上的下降。热量的传递有传导、对流及辐射三种方式,热仿真包括焦耳热和器件热。热仿真造成的温度升高使得导体的导电能力下降要考虑到电仿真中,电仿真中因电流在导体的损耗产生焦耳热需要考虑到热仿真中。

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编辑:黄飞

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原文标题:电源模块设计与验证一体化解决方案系列第五篇-电热协同分析

文章出处:【微信号:gh_a47ef5dbc902,微信公众号:西门子PCB及IC封装设计】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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