这期我们继续介绍PCB热仿真,之前的案例已经介绍了元件热源和直流热源,以及PCB简化。PCB上的热源有三种:元件功率散热,DC直流损耗热转换,AC交流损耗热转换。本期看第三种情况,如何从AC损耗仿真(三维电磁)转换去热仿真。
关于简单的PCB“元件热源”仿真,可参考之前文章:
关于“元件热源+直流热源”仿真,可参考之前文章:
仿真实例040:PCB热仿真2--直流热源(IR drop)+ 元件热源
现在我们考虑最复杂情况,元件热源+直流热源+交流热源。在之前介绍过的IR drop流程基础上,我们继续从PCB工作室文档出发,用MWS工作室进行三维仿真,将AC信号核心频率的功损计算出来,加到热仿真中。
Step 1. EM loss 仿真
这里我们可以将PCB导出至独立项目文件,
也可以继续生成PCB工作室的子项目,这里我们演示继续子项目。
生成三维仿真项目后,可进入EDA设置对话框,选择部分PCB和线路,添加端口等等。这里我们忽略。
用选点功能可以测量一下走线的位置,比如这里Z=1.41,方便我们等下进行热源验证。
对于EMloss的计算,需要添加功耗监视器,主加主频率,选加谐振频率。这里我们添加三个频率作为演示。
求解器中,我们先以一个端口的激励为例,默认0.5W(rms),开始仿真,得到端口1激励的功耗。
为了热仿真,添加一个后处理提前热损耗,evaluate过后,可查看功耗总结。
Step 2. Thermal仿真导入EM loss
下面进行热仿真,我们可以复制之前的热仿真子项目,重命名加个AC后缀,这样可以利用之前元件热源和直流热源,我们只需要把EM_3D_Loss这个子项目中的功损加进来作为第三类热源。
可对热源重命名,方便区分。开始热仿真,设置和过程略。
仿真结束后查看结果,比如热源密度分布,取Z=1.41处,可清晰看到传输线上信号能量带来的功损。信号线靠近上表面,因此部分元件(芯片)的热源也可见。
在Z=1.03处,也就是之前IR drop的电源平面上,可见热源分布是合并状态。
由于之前计算的EMloss是e-2W级别,相比元件的热源功率太小,温度和之前仿真差别较小。
其实仔细看的话会发现这里的AC EM loss只考虑了volume loss,就是介质的损耗;如果要加上金属表面的损耗,需要H监视器,不过surface loss也很小,e-3W级别,影响不大。当然实际仿真中要考虑实际的信号功率。
除了观察温度分布,通过后处理evaluate field in arbitrary coordinates 可以具体看某个点或线或面的温度,更直观准确,这里就不介绍了。
小结:
在做PCB热仿真之前,先要搞清楚需要仿真的热源。三类热源可叠加。
1. 元件热源:直接在EDA导入对话框中定义功率,或IR drop结果获得;heat source形式,主要热源。
2. 直流热源:IR drop仿真获得,选中special中的导出选项,field source形式,可放大缩小。
3. 交流热源:三维电磁仿真获得,功耗监视器加热损后处理,field source形式,可放大缩小。
感谢阅读,如果觉得本篇文章有点用,请点个在看,分享给更多朋友了解我们。
(内容、图片来源:CST仿真专家之路公众号,侵删)
版权与免责声明:
凡未注明作者、来源的内容均为转载稿,如出现版权问题,请及时联系我们处理。我们对页面中展示内容的真实性、准确性和合法性均不承担任何法律责任。如内容信息对您产生影响,请及时联系我们修改或删除。
[行业资讯] 思茂信息亮相2025省博士创新站活动 共探产学研新路径
2025-12-02
[CST] CST软件探索EFT虚拟测试:从IEC标准到3D仿真实战
2025-12-01
[ABAQUS] Abaqus中理想弹塑性模型和弹塑性硬化模型区别
2025-11-28
2025-11-28
2025-11-28
[ABAQUS] 上课啦!达索系统 SIMULIA Abaqus PCB仿真
2025-11-26
[CST] 无参优化器:利用CST和Tosca进行拓扑优化之单极天线(
2025-11-26
2025-11-25
[行业资讯] 正版Abaqus全国代理商:思茂信息——达索授权认证
2025-11-25
[行业资讯] 怎么联系CST studio suite代理商?达索SIM
2025-11-25
2023-08-29
2023-08-24
[ABAQUS] ABAQUS如何建模?ABAQUS有限元分析教程
2023-07-07
[ABAQUS] 有限元分析软件abaqus单位在哪设置?【操作教程】
2023-09-05
[ABAQUS] ABAQUS软件中Interaction功能模块中的绑定接
2023-07-19
[ABAQUS] Abaqus怎么撤回上一步操作?Abauqs教程
2024-05-01
[ABAQUS] abaqus里面s11、s12和u1、u2是什么意思?s和
2023-08-30
[ABAQUS] Abaqus单位对应关系及参数介绍-Abaqus软件
2023-11-20
[ABAQUS] ABAQUS软件教程|场变量输出历史变量输出
2023-07-18
[ABAQUS] Abaqus中的S、U、V、E、CF分别是什么意思?
2024-05-11
[行业资讯] 思茂信息亮相2025省博士创新站活动 共探产学研新路径
2025-12-02
[行业资讯] 正版Abaqus全国代理商:思茂信息——达索授权认证
2025-11-25
[行业资讯] 怎么联系CST studio suite代理商?达索SIM
2025-11-25
2025-11-24
[行业资讯] 广东有限元分析软件Abaqus采购指南-认准达索授权思茂信
2025-11-21
[行业资讯] 达索Abaqus、CST代理商采购流程-指定授权代理商思茂
2025-11-21
[行业资讯] 广东2025半导体及零部件学会发展论坛落幕,广州思茂信息获
2025-11-20
[有限元知识] SIMULIA 一文读懂系列-基于 SIMULIA Pow
2025-11-18
[行业资讯] 企业版、教育版Abaqus软件多少钱?达索代理商思茂信息报
2025-11-17
[行业资讯] 99元安装正版Abaqus?谨防受骗,认准达索代理商思茂信
2025-11-13
地址: 广州市天河区天河北路663号广东省机械研究所8栋9层 电话:020-38921052 传真:020-38921345 邮箱:thinks@think-s.com
Copyright © 2010-2023 广州思茂信息科技有限公司 All Rights Reserved. 粤ICP备11003060号-2