Sut i wneud y gorau o berfformiad cylched a chost ar gyfer oeri cyflenwad pŵer
Pan fydd gwres y system cynnyrch yn cynyddu, bydd defnydd pŵer y system yn cynyddu'n esbonyddol, felly wrth ddylunio'r system bŵer, dewisir datrysiad â cherrynt uwch, a fydd yn anochel yn arwain at gynnydd yn y gost. Ar adeg benodol, mae'r gost yn cynyddu'n esbonyddol. Gadewch imi rannu erthygl gyda chi ar ddylunio ac efelychu oeri cyflenwad pŵer.
Mae efelychu thermol yn rhan bwysig o ddatblygu cynhyrchion pŵer a darparu canllawiau ar gyfer deunyddiau cynnyrch. Mae optimeiddio ffactor ffurf y modiwl yn duedd datblygu mewn dylunio offer terfynell, sy'n dod â'r broblem o newid o sinciau gwres metel i reolaeth thermol haen gopr PCB. Mae rhai o fodiwlau heddiw yn defnyddio amleddau newid is ar gyfer cyflenwadau pŵer modd switsh a chydrannau goddefol mawr. Mae rheolyddion llinellol yn llai effeithlon ar gyfer trosi foltedd a cheryntau tawel sy'n gyrru cylchedau mewnol.
Wrth i ddyluniadau dyfeisiau ddod yn fwy cyfoethog o ran nodweddion, gan wella perfformiad, a chynlluniau dyfeisiau ddod yn fwy cryno, daw efelychu thermol ar lefel IC a lefel system yn hollbwysig.
Mae rhai cymwysiadau'n gweithredu ar dymheredd amgylchynol o 70 i 125 gradd, a gall rhai cymwysiadau modurol marw gyrraedd tymereddau mor uchel â 140 gradd, lle mae gweithrediad system di-dor yn bwysig. Mae dadansoddiad thermol cywir dros dro a statig achos gwaethaf ar gyfer y ddau fath o gymwysiadau yn dod yn fwyfwy pwysig wrth optimeiddio dyluniadau electronig.
Rheolaeth thermol
Her rheolaeth thermol yw lleihau maint pecyn tra'n cyflawni perfformiad thermol uwch, tymheredd amgylchynol gweithredu uwch, a chyllideb is ar gyfer haenau thermol copr. Bydd effeithlonrwydd pecynnu uchel yn arwain at grynodiad uchel o gydrannau cynhyrchu gwres, gan arwain at lifau gwres hynod o uchel ar lefelau IC a phecynnau.
Mae ffactorau i'w hystyried yn y system yn cynnwys rhai dyfeisiau pŵer bwrdd cylched printiedig eraill a allai effeithio ar dymheredd y ddyfais dadansoddi, gofod y system a dyluniad/cyfyngiadau llif aer. Mae tri ffactor i'w hystyried mewn rheolaeth thermol: pecyn, bwrdd a system
Mae cost isel, ffactor ffurf fach, integreiddio modiwlau, a dibynadwyedd pecyn yn ychydig o agweddau i'w hystyried wrth ddewis pecyn. Wrth i gost ddod yn ystyriaeth allweddol, mae pecynnau sy'n seiliedig ar ffrâm plwm wedi'u gwella'n thermol yn dod yn fwy poblogaidd. Mae'r pecyn hwn yn cynnwys sinc gwres wedi'i fewnosod neu bad agored a phecynnau math taenwr gwres sydd wedi'u cynllunio i wella perfformiad thermol. Mewn rhai pecynnau mowntio arwyneb, mae gan fframiau plwm arbennig sawl gwifrau wedi'u hasio i bob ochr i'r pecyn i weithredu fel taenwyr gwres. Mae'r dull hwn yn darparu llwybr afradu gwres gwell ar gyfer trosglwyddo gwres o'r pad marw.
IC a Pecyn Efelychu Thermol
Mae dadansoddiad thermol yn gofyn am fodelau cynnyrch marw silicon manwl a chywir ac eiddo thermol amgaead. Mae cyflenwyr lled-ddargludyddion yn darparu priodweddau mecanyddol thermol silicon IC a phecynnu, tra bod gweithgynhyrchwyr offer yn darparu gwybodaeth am ddeunyddiau modiwl. Mae defnyddwyr cynnyrch yn darparu gwybodaeth amgylchedd defnydd.
Mae'r dadansoddiad hwn yn helpu dylunwyr IC i wneud y gorau o ddimensiynau pŵer FET ar gyfer afradu pŵer yn yr achos gwaethaf mewn dulliau gweithredu dros dro a distaw. Mewn llawer o IC electroneg pŵer, mae'r FETs pŵer yn meddiannu cyfran sylweddol o'r ardal farw. Mae dadansoddiad thermol yn helpu dylunwyr i wneud y gorau o'u dyluniadau.
Mae'r pecyn a ddewisir fel arfer yn datgelu rhywfaint o'r metel i ddarparu llwybr rhwystriant thermol isel o'r marw silicon i'r sinc gwres. Mae'r paramedrau allweddol sy'n ofynnol gan y model fel a ganlyn:
Cymhareb agwedd maint marw silicon a thrwch marw.
Ardal a lleoliad dyfais pŵer, ac unrhyw gylchedau gyrrwr ategol sy'n cynhyrchu gwres.
Trwch strwythur pŵer (gwasgariad o fewn y sglodion silicon).
Yr ardal cysylltiad marw a'r trwch lle mae'r marw silicon wedi'i gysylltu â phadiau metel agored neu bumps metel. Gall gynnwys marw atodi canran bwlch aer materol.
Arwynebedd a thrwch y pad metel agored neu gysylltiad bump metel.
Maint pecyn gan ddefnyddio deunydd mowldio a gwifrau cysylltu.
Mae angen priodweddau dargludedd thermol pob deunydd a ddefnyddir yn y model. Mae'r mewnbwn data hwn hefyd yn cynnwys newidiadau sy'n dibynnu ar dymheredd ym mhob eiddo trosglwyddo gwres gan gynnwys:
Dargludedd thermol sglodion silicon
Dargludedd thermol o atodi marw, molding deunydd
Dargludedd thermol wrth gysylltu padiau metel neu bumps metel.
Math o becyn (cynnyrch pecyn) a rhyngweithiad PCB
Paramedr hanfodol ar gyfer efelychiad thermol yw pennu'r gwrthiant thermol o'r pad i'r deunydd sinc gwres, y gellir ei bennu yn y ffyrdd a ganlyn:
Byrddau aml-haen FR4 (mae byrddau pedair a chwe haen yn gyffredin)
bwrdd cylched un pen
Byrddau uchaf a gwaelod
Mae llwybrau ymwrthedd thermol a thermol yn amrywio yn ôl gweithrediad:
Cysylltwch â phadiau thermol ar y panel heatsink mewnol neu vias thermol ar gysylltiadau bump. Defnyddiwch sodrwr i gysylltu padiau thermol agored neu i daro cysylltiadau â haen uchaf y PCB.
Agoriad yn y PCB islaw'r pad thermol agored neu gysylltiad bump y gellir ei gysylltu â gwaelod y sinc gwres sy'n ymwthio allan sydd ynghlwm wrth amgaead metel y modiwl.
Defnyddiwch sgriwiau metel i atodi'r sinc gwres i'r sinc gwres ar haen gopr uchaf neu waelod PCB yr achos metel. Defnyddiwch sodrwr i gysylltu'r pad thermol agored neu'r cysylltiad bump i haen uchaf y PCB.
Hefyd, mae pwysau neu drwch y platio copr a ddefnyddir ar bob haen o'r PCB yn hollbwysig. Ar gyfer dadansoddiad gwrthiant thermol, mae'r paramedr hwn yn effeithio'n uniongyrchol ar haenau sy'n gysylltiedig â chysylltiadau pad neu bump agored. A siarad yn gyffredinol, dyma'r haenau uchaf, sinc gwres, a gwaelod mewn bwrdd cylched printiedig amlhaenog.
Yn y rhan fwyaf o gymwysiadau, gall hwn fod yn haen allanol dwy owns o gopr (2 owns o gopr=2.8 mils neu 71 µm) ac yn haenen 1 owns o gopr (1 owns o gopr=1.4 mils neu 35 µm) haen fewnol, neu bob un Mae'r ddau yn haenau copr 1 owns. Mewn cymwysiadau electroneg defnyddwyr, mae rhai hyd yn oed yn defnyddio haenau {{1{= 2}}.5 owns o gopr (0.5 oz copr=0.7 mils neu 18 µm).
Data model
Mae efelychu'r tymheredd marw yn gofyn am gynllun llawr IC sy'n cynnwys yr holl FETs pŵer ar y marw a'u lleoliadau gwirioneddol i gydymffurfio â chanllawiau sodro pecyn.
Mae cymhareb maint ac agwedd pob FET yn bwysig ar gyfer dosbarthiad thermol. Ffactor pwysig arall i'w ystyried yw a yw'r FETs yn cael eu pweru ar yr un pryd neu'n ddilyniannol. Mae cywirdeb model yn dibynnu ar y data ffisegol a'r priodweddau materol a ddefnyddir.
Mae dadansoddiad pŵer statig neu gyfartalog o'r model yn gofyn am amser cyfrifo byr ac mae cydgyfeiriant yn digwydd unwaith y cofnodir y tymheredd uchaf.
Mae dadansoddiad dros dro yn gofyn am bŵer yn erbyn data amser. Fe wnaethom gofnodi'r data gan ddefnyddio cam cydraniad gwell na'r achos newid cyflenwad pŵer i ddal y cynnydd tymheredd brig yn ystod curiadau pŵer cyflym yn gywir. Mae'r dadansoddiad hwn fel arfer yn cymryd llawer o amser ac mae angen mwy o fewnbynnu data nag efelychiadau pŵer statig.
Mae'r model hwn yn efelychu gwagleoedd epocsi yn yr ardal atodi marw, neu blatio gwagleoedd mewn heatsink PCB. Yn y ddau achos, gall gwagleoedd epocsi/blatio effeithio ar wrthwynebiad thermol y pecyn
Mae efelychu thermol yn rhan bwysig o ddatblygu cynhyrchion pŵer. Yn ogystal, mae'n eich tywys trwy osod paramedrau gwrthiant thermol, o gyffordd FET y sglodion silicon i weithredu amrywiol ddeunyddiau yn y cynnyrch. Ar ôl deall y gwahanol lwybrau gwrthiant thermol, gellir optimeiddio llawer o systemau ar gyfer pob cais.
Mae Sinda Thermal yn arbenigwr thermol proffesiynol, gallwn ddarparu'r dyluniad thermol gorau posibl i'n cwsmeriaid, a chynnig y pris mwyaf cystadleuol a sinciau gwres o ansawdd gwych i'r cwsmeriaid byd-eang. Os oes gennych unrhyw ofynion thermol, mae croeso i chi gysylltu â ni.
