なぜ熱シミュレーションが必要なのですか

ほとんどの電子部品は、電流が流れると熱くなります。 熱は、電力、デバイスの特性、および回路設計によって異なります。 コンポーネントに加えて、電気接続、銅配線、および貫通穴の抵抗も、熱と電力の損失を引き起こす可能性があります。 故障や回路故障を回避するために、PCB設計者は、正常に動作し、安全な温度範囲内にとどまることができるPCBの製造に取り組む必要があります。 一部の回路は追加の冷却なしで動作できますが、場合によっては、ラジエーター、冷却ファン、またはメカニズムの組み合わせの追加が避けられません。

なぜ熱シミュレーションが必要なのですか？

熱シミュレーションは、特に最新の超高速コンポーネントが使用されている場合、電子製品設計プロセスの重要な部分です。 たとえば、FPGAまたは高速AC / DCコンバータは、数ワットの電力を簡単に消費する可能性があります。 したがって、PCボード、エンクロージャ、およびシステムは、通常の動作に対する熱の影響を最小限に抑えるように設計する必要があります。

設計者がデバイス全体の3Dモデルを入力できるようにする専用のソフトウェアを使用できます。これには、コンポーネントを備えた回路基板、ファン（存在する場合）、通気口を備えたエンクロージャが含まれます。 次に、熱源がシミュレーションコンポーネントに追加されます。通常はICモデルに追加され、注目を集めるのに十分な熱を生成します。 気温、重力ベクトル（対流計算用）、場合によっては外部放射負荷などの環境条件が指定されます。 次に、モデルをシミュレートします。 結果には通常、温度と気流の図が含まれます。 エンクロージャーでは、圧力マップを取得することも重要です。

周囲の温度と圧力、冷却剤の性質（この場合は30℃の空気）、地球の重力場での回路基板の方向など、さまざまな初期条件を入力して構成を完了し、実行します。シミュレーション。 シミュレーションを実行するために、ソフトウェアはモデル全体を多数のユニットにスライスします。各ユニットには、独自の材料特性と熱特性、および他のユニットとの境界があります。 次に、各要素内の条件をシミュレートし、材料の仕様に従って他の要素にゆっくりと伝播します。 熱シミュレーションと分析は、PCB設計の改善に貢献します。