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[導(dǎo)讀]隨著目前電子產(chǎn)品的功能越來越復(fù)雜,功耗越來越大;系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量也越來越大,而PCB的集成密度卻越來越高。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,PCB板的面積已經(jīng)縮小一半,而板上集成的元器件卻增加了3.5倍,整個PCB板的集成密度增加了7倍。

隨著目前電子產(chǎn)品的功能越來越復(fù)雜,功耗越來越大;系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量也越來越大,而PCB的集成密度卻越來越高。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,PCB板的面積已經(jīng)縮小一半,而板上集成的元器件卻增加了3.5倍,整個PCB板的集成密度增加了7倍。PCB板和系統(tǒng)在朝著密度更高、速度更快、發(fā)熱量更大的方向發(fā)展。另外,由于電路板過熱引發(fā)的問題也越來越受到關(guān)注,熱仿真將成為電子設(shè)計過程中一個不可或缺的步驟。傳統(tǒng)的熱仿真測試主要在產(chǎn)品設(shè)計驗證階段進行,MDA和EDA之間不能很好銜接。日前,Mentor Graphics公司推出了一款可覆蓋從概念設(shè)計階段至設(shè)計驗證階段的電子散熱方案—FloTHERMXT,它支持在所有設(shè)計階段進行熱仿真測試,是首個結(jié)合MDA-EDA電子散熱仿真的解決方案,能夠顯著縮短從概念到詳細設(shè)計的流程時間。

應(yīng)用于整個設(shè)計階段

 

如圖1所示,以一個TP-Link的設(shè)計為例,F(xiàn)loTHERM XT可幫助工程師在概念設(shè)計階段至設(shè)計驗證階段隨時進行電子散熱仿真。在產(chǎn)品概念設(shè)計階段,工程師可以直接建立或從已有的軟件庫中導(dǎo)入所需元器件進行最初的PCB概念布局,之后放置外部的機箱,并可從不同角度觀察放置的位置和方向,以及元器件的大小、厚度等可能影響系統(tǒng)發(fā)熱的參數(shù);這時可進行系統(tǒng)熱仿真測試,觀察PCB上各元器件的發(fā)熱情況,如存在過熱情況,則進行設(shè)計修改,如增加通風(fēng)孔或散熱片,并觀察設(shè)計改變后的氣流流動情況,是否已符合系統(tǒng)的散熱需求。進入實際設(shè)計后,工程師可以從EDA設(shè)計工具中直接導(dǎo)入已完成的設(shè)計,經(jīng)簡化后(過濾不發(fā)熱器件),導(dǎo)入FloTHERM XT進行PCB的熱仿真分析。同時,也可對元器件進行熱分析并進行調(diào)整。最后導(dǎo)入MDA外殼,在模擬應(yīng)用環(huán)境中對整個設(shè)計進行熱仿真,符合設(shè)計要求后導(dǎo)出具體的仿真結(jié)果報告。

縮短流程時間

除了可結(jié)合MDA-EDA,為覆蓋概念設(shè)計階段至設(shè)計驗證階段提供完整的電子散熱仿真解決方案,經(jīng)FloTH ERMXT優(yōu)化后的電子散熱處理過程相較于傳統(tǒng)的處理過程大大節(jié)省了運行時間。傳統(tǒng)的與EDA/MDA協(xié)同工作的方法復(fù)雜且費時,具體流程圖如圖2(a) 所示,從M DA導(dǎo)入時,需先進行簡化、導(dǎo)出CAD以及幾何清理,再進行裝配模型和網(wǎng)絡(luò)劃分、求解、后處理和報表生成等步驟,通常,網(wǎng)絡(luò)劃分和求解(批處理)步驟不容易成功,失敗時需不斷重復(fù)之前的步驟,導(dǎo)致運行時間過長。從EDA導(dǎo)入時網(wǎng)格劃分步驟也面臨相同的問題。不斷重復(fù)的驗證過程會導(dǎo)致設(shè)計時間的浪費。而經(jīng)FloTHERM XT優(yōu)化后的EDA/M DA協(xié)同工作,如圖2( b)所示,可大大縮短設(shè)計流程的時間。從MDA導(dǎo)入時,可直接過濾額外的細節(jié),F(xiàn)loTHERM XT的過濾器還可設(shè)置自動記憶,大大節(jié)省裝配模型和網(wǎng)絡(luò)劃分的時間,還可引用原始檔案和自動記憶的內(nèi)容。從EDA導(dǎo)入時,通過FloEDA接口,也大大節(jié)省了處理的步驟,縮短了運行的時間。

圖2(b):FloTHERM XT優(yōu)化了與EDA/MDA協(xié)同工作流程。

FloTHERM XT應(yīng)用領(lǐng)域

FloTHERM XT改變了原有電子散熱處理只能在設(shè)計完成后才進行仿真測試的做法,支持從概念階段就開始仿真,貫穿整個設(shè)計過程,后期設(shè)計過程中的迭代步數(shù)少,可更快驗證或排除試驗性的改動,通過更多的“假設(shè)分析”,獲得更優(yōu)競爭力的產(chǎn)品,減少對熱學(xué)專家的依賴,縮小了EDA和M DA協(xié)同工作的間隙,幫助客戶開發(fā)更具競爭力和可靠性的產(chǎn)品,實現(xiàn)更短的產(chǎn)品上市時間。在電信用路由器、計算機顯卡、汽車中的泵控制器以及智能手機、醫(yī)療、航空等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,可幫助客戶提高設(shè)計的效率,并提高產(chǎn)品的可靠性。

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