散热系统设计

电子设备强制对流分析

重要点

1. 复杂的风扇形状可以在系统设计阶段简单地使用风扇性能曲线进行建模。

2. 通过流线分布，可以推导出减轻系统中涡流现象的设计方法。

分析背景

       由于电子设备的小型化和高度集成化，信息和通信、个人计算机、电子设备和自动化设备等各个领域对电子产品的性能改进和可靠性的需求变得越来越重要。因此，需要以对温度变化影响最大的IGBT、电容器等主要发热元件为中心，把握温度和机械风量分布，推导出有效的散热结构。也就是说，无论环境如何，都必须通过冷却系统（风扇）始终保持效率恒定。

      能够在没有外部机械协助的情况下保持恒定的设备或系统温度是关键。也就是说，它必须能够尽快吸收内部产生的热量，然后迅速散发到外部。使加热部件和冷却部件之间的接触面积最大化很关键，这样传递的热量可以很容易地散发到外面，选择具有高导热性的材料是关键。通过固体和流体之间复杂的传热分析，可以分析对温度梯度有很大影响的因素以及分析形状的变化。

       内部强制对流流动表征通过检查特定组件在系统允许温度范围内通过热分析得出的冷却设计方案

结论

      通过流体分析结果，可以确认设置在界面的风扇流入的流动，确认出口左侧的速度略高，可以确认设置在内部的CPU风扇速度分布，通过有线分布可以确认系统内旋转的流动并得出缓和现象的设计方案。

      热传导分析结果以一般流动分析结果为基础进行热传导分析，可确认各发热Chip的温度分布、中央部Board的Heat Sink温度高于周边等，通过以上功能可确认一定目标温度以上/以下区域。