FLOTHERM中如何設置熱源方向
很多Flotherm的初學者都有相同的困惑,為什么打扁的source會有一個箭頭,這是什么含義?flow 的箭頭很好理解,可是source的箭頭怎么理解?可以隨意指定這個方向嗎?甚至還有初學者會問,什么?打扁source有箭頭?我怎么不知道。
其實Flotherm 中箭頭的指向表示熱源平均分布在指向的最近一層網格中,我們來設計一個小仿真驗證一下。首先我們看一下如何在FLOTHERM中打開source箭頭方向。
再FLOTHERM使用F11快捷件,選中Display FLOW/Source Direction,建模的時候,source就帶著箭頭了。
圖一 F11快捷鍵

圖二 顯示source方向
驗證仿真
1,模型介紹:
Item
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大小
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特性
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熱源
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13mm*13mm*0.6mm
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上部0.3mm厚度,材質FR4
下部0.3mm厚度,材質Copper
打扁source 放在兩個材料中間3W
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PCB
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100mm*50mm*1mm
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平面導熱系數35W/M.k
垂直導熱系數 0.35W/M.K
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散熱片
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30mm*30mm*4.5mm
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材料 AL6061 12個fin片
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環境溫度
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35C
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Radiation off 簡化計算
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圖三/四 建模示意圖
2,仿真條件
條件一:打扁的Source 指向FR4方向,按照正常的網格劃分模式,散熱片及熱源處均加密網格,垂直方向FR4 0.3mm劃分7個網格,Copper 0.3mm劃分6個網格
條件二:打扁的Source指向Copper方向按照正常的網格劃分模式,散熱片及熱源處均加密網格,垂直方向FR4 0.3mm劃分7個網格,Copper 0.3mm劃分6個網格
條件三:打扁的Source 指向FR4方向,垂直方向FR4 0.3mm劃分1個網格,Copper 0.3mm劃分1個網格
條件四:打扁的Source指向Copper方向,垂直方向FR4 0.3mm劃分1個網格,Copper 0.3mm劃分1個網格
3,仿真結果
條件一
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Source 106.5C
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條件二
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Source 107.1C
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條件三
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Source 102.9C
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條件四
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Source 107.1C
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4 結論
在網格劃分的很密的情況下,改source的方向,帶來的差異被弱化了。一旦熱源的物理特征較大, 而且網格劃分有沒有很精細的情況下,source 方向設置錯誤,帶來的仿真誤差就非常大,可以看到條件三和條件四,source的仿真溫度有4.2C。
所以在FLOTHERM中熱源建模要非常注意這些細節,從一些芯片網站比如高通直接download的芯片模型,不要自己更改里面的壓扁source方向。
這是FLOTHERM里面對熱源的處理方式,大家知道ICEPAK中熱源是沒有方向的,ICEPAK又是如何處理的呢?請期待我們的下一篇文章。
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