本案例演示在ADET Icepak中导入ECAD几何模型并进行计算的基本流程。

主要包括以下以下内容：

1. 构建电子系统级模型
• 详细的 Icepak 对象：PCB、3D 风扇
• 分配边界条件
2. 熟悉 ECAD 导入过程
• IDF 文件导入选项
• 轨迹导入选项
• 在 PCB 中查看走线
• 查看金属部分
3. 生成网格
• 使用手动设置生成网格
4. 运行仿真
5. 使用后处理工具分析计算结果

1 模型概述

模型如下图所示。

2 AEDT Icepak设置

2.1 读取文件

• 启动AEDT
• 利用菜单File → Restore Archive...读入文件D1_WS1.aedtz，将其另存为D2_WS1.aedt

• 删除模型树中多余的工程项目，如下图所示

按F7以实体方式查看几何模型，如下图所示。

2.2 创建3D风扇

将模型中的2D风扇修改为3D风扇。

• 鼠标右键选择模型树节点fans，点击弹出菜单项Edit Definition，打开风扇设置向导

• 采用默认参数，进入下一步

• 如下图所示指定风扇的几何参数，进入下一步

• 选中选项Curve，点击按钮Edit Curve打开风扇性能曲线设置对话d

• 点击按钮Import Dataset... 导入文件Fan_curve.tab

• 导入的PQ曲线如下图所示

完成风扇定义后的几何模型如下图所示。

2.3 导入IDF文件

• 选择菜单Icepak → Import IDF... 打开文件导入向导

• 如下图所示指定Board File为A1.bdf

• 进入Filters选项卡，如下图所示设置参数

• 进入Modeling选项卡，如下图所示设置参数

• 进入Board COnductivity选项卡，如下图所示设置参数，点击确定按钮确认操作

导入模型如下图所示。

由于在导入 IDF 文件时应用了过滤器，因此 IDF 文件中的所有组件都已设置为 NonModel 对象。可以在图形窗口空白位置点击鼠标右键，选择菜单View → Show Only Model Objects只显示激活的几何对象。

2.4 激活导入的IDF组件

• 双击模型树节点A1 > Misc1 > NV18B_A2_N_A_NV18B_DKTP_A2 > U8 打开属性设置对话框

• 如下图所示修改名称为AGP_IDF，指定材料为HighConductivityMaterial，激活选项Model

• 将AGP_IDF节点拖拽到根节点Model下
• 双击如下图所示节点AGP打开属性编辑对话框

• 如下图所示，取消激活选项Model，即将AGP处理为Non-Model模型

2.5 指定热边界

• 右键选择模型树节点AGP_IDF，点击弹出菜单项Assign Thermal → Block...

• 如图所示，指定热功率为2.5 W

2.6 指定热源

• 如下图所示，双击模型树节点Bridge打开属性设置对话框

• 如下图所示指定功率为2.5 W

• 系统中的其他热源如下表所示。

2.7 导入ECAD文件

• 选择菜单File > Import > EDB导入文件edb.def，该文件位于A1_uprev_edb.aedb文件夹下

此时在根节点下创建了一个新的名为A1_uprev_edb的项目文件。

• 图形窗口如下图所示。

2.8 复制ECAD项目

• 右键选择模型树节点A1_uprev，点击菜单项Copy

• 右键选中节点D2_WS1，点击菜单项Paste

• 右键选中节点A1_uprev_edb，点击菜单项Delete Project Permanently from Disk删除节点

处理完毕后的模型树如下图所示。

2.9 查看层设置

• 点击菜单Layout → Layers...打开Edit Layers对话框

Edit Layers对话框如下图所示。

2.10 修改材料参数

• 在Edit Layers对话框中，如下图所示，选择第一层的材料选项为Edit...打开设置对话框

• 如下图所示，从材料库中选择材料air，点击确定按钮指定材料介质

• 如下图所示，选中Select signal后软件自动选择所有的信号层，点击Material为Edit... 打开设置对话框

• 从材料库中选择材料copper，点击确定 按钮修改材料

• 相同方式可以修改信号层的Dielectric材料为FR4_epoxy
• 修改其他各层的材料参数，最终如下图所示

2.11 检查层厚

• 层厚保持默认设置，如下图所示

2.12 创建PCB组件

• 右键选择模型树节点3D_Components，点击菜单项Create → PCB... 打开设置向导

• 下图采用默认设置，进入下一步

• 点击按钮Setup Link... 打开设置对话框

• 如下图所示，指定Source Project为当前项目路径

• 进入Board Settings选项卡，设置Type为Bounding Box ，点击确定按钮关闭对话框

• 采用默认设置，进入下一步

• 指定Resolution为800 ，点击Display预览PCB，如下图所示

2.13 查看走线

• 选中下图所示的模型树节点Board

• 属性窗口中取消选中Model，如下图所示

• 图形窗口中右键点击空白位置，选中弹出菜单项View → Show Only Model Objects

• 右键选择节点PCB1_1，点击弹出菜单Properties

• 属性窗口中打开Visualization，如下图所示选中所有项

几何模型如下图所示。

2.14 调整cabinet的大小

• 图形窗口空白位置点击鼠标右键，选择菜单项View > Apply Orientation > Top，可以看到几何体左侧有部分区域超出了cabinet的范围，因此需要调整

• 利用菜单Modeler > Measure > Position测量坐标及距离，如下图所示最左侧的坐标为-106.146

• 鼠标双击图中所示节点CreateRegion打开属性编辑对话框

• 如下图所示修改相应坐标值

2.15 调整网格优先级

• 如下图所示，右键选择模型树节点Model，点击弹出菜单项Object Priority...

• 如下图所示，从模型树中选择几何，点击对话框中的按钮Add Priority List将其添加至列表中

• 设置完毕后的列表如下图所示

2.16 生成网格

• 右键选择模型树节点Mesh，点击弹出菜单项Edit Global Region... 打开参数设置对话框

• 如下图所示设置参数

• 右键选择节点Mesh，点击弹出菜单项Generate Mesh 生成网格

生成的网格如下图所示。

2.17 求解设置

• 右键选择模型树节点Analysis，点击弹出菜单项Add Solution Setup...

• 如下图所示设置参数

• 设置收敛残差

• 进入Solver Settings选项卡，点击Advanced Options 打开设置对话框

• 如下图所示设置参数

• 点击菜单Icepak → Design Settings... 打开设置对话框

• 如下图所示设置环境温度

2.18 验证并求解

• 点击菜单Icepak → Validation Check...检查参数设置

如下图所示表示参数设置没有问题，可以进行下一步求解。

• 右键选择模型树节点ECAD_Model，点击菜单项Analyze 进行计算

• 计算过程中可以鼠标右键选择模型树节点ECAD_Model，点击菜单项Residual...查看残差变化

3 计算结果

3.1 温度显示

• 如下图所示选中几何对象，点击右键菜单Plot Fields → Temperature → Temperature

• 弹出对话框中激活选项Plot on surface only

• 温度显示如下图所示

3.2 速度显示

• 选中节点Fan_Coord:XY

• 右键选择模型树节点Field Overlays，点击菜单项Plot Fields → Velocity → Velocity Vectors

切面上速度分布如下图所示。

3.3 汇总数据

• 点击工具栏按钮Fields Summary

计算结果如下图所示，可以看到各组件的温度值。

 

相关文件链接：https://pan.baidu.com/s/1aWGFdT5-1t7v_cve5-Co3A?pwd=t4cg 提取码：t4cg

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（完毕）