很多Flotherm的初学者都有相同的困惑,为什么打扁的source会有一个箭头,这是什么含义?flow 的箭头很好理解,可是source的箭头怎么理解?可以随意指定这个方向吗?甚至还有初学者会问,什么?打扁source有箭头?我怎么不知道。
其实Flotherm 中箭头的指向表示热源平均分布在指向的最近一层网格中,我们来设计一个小仿真验证一下。首先我们看一下如何在FLOTHERM中打开source箭头方向。
在FLOTHERM,中使用F11快捷件,选中Display FLOW/Source Direction,建模的时候,source就带着箭头了。
图一 F11快捷键
图二 显示source方向
验证仿真
1,模型介绍:
Item | 大小 | 特性 |
热源 | 13mm*13mm*0.6mm | 上部0.3mm厚度,材质FR4 下部0.3mm厚度,材质Copper 打扁source 放在两个材料中间3W |
PCB | 100mm*50mm*1mm | 平面导热系数35W/M.k 垂直导热系数 0.35W/M.K |
散热片 | 30mm*30mm*4.5mm | 材料 AL6061 12个fin片 |
环境温度 | 35C | Radiation off 简化计算 |
图三/四 建模示意图
2,仿真条件
条件一:打扁的Source 指向FR4方向,按照正常的网格划分模式,散热片及热源处均加密网格,垂直方向FR4 0.3mm划分7个网格,Copper 0.3mm划分6个网格
条件二:打扁的Source指向Copper方向按照正常的网格划分模式,散热片及热源处均加密网格,垂直方向FR4 0.3mm划分7个网格,Copper 0.3mm划分6个网格
条件三:打扁的Source 指向FR4方向,垂直方向FR4 0.3mm划分1个网格,Copper 0.3mm划分1个网格
条件四:打扁的Source指向Copper方向,垂直方向FR4 0.3mm划分1个网格,Copper 0.3mm划分1个网格
3,仿真结果
条件一 | Source 106.5C |
条件二 | Source 107.1C |
条件三 | Source 102.9C |
条件四 | Source 107.1C |
4 结论
在网格划分的很密的情况下,改source的方向,带来的差异被弱化了。一旦热源的物理特征较大, 而且网格划分有没有很精细的情况下,source 方向设置错误,带来的仿真误差就非常大,可以看到条件三和条件四,source的仿真温度有4.2C。
所以在FLOTHERM中热源建模要非常注意这些细节,从一些芯片网站比如高通直接download的芯片模型,不要自己更改里面的压扁source方向。
这是FLOTHERM里面对热源的处理方式,大家知道ICEPAK中热源是没有方向的,ICEPAK又是如何处理的呢?请期待我们的下一篇文章。
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