最近在做一个案例,有些问题请教大家一下,希望各位指教!
先描述一下问题:
---电源转换模块中有三个LM2596发热量较高,需要增加散热器冷却。
---环境条件:温度20度基本恒定,标准大气压下。
---芯片安装情况:(出于设计考虑,不能把实物图片发出来,见谅)
芯片竖直安装在PCB上面,表面与模块外壳接触,中间添加导热脂,外壳外侧安装散热器。外壳和散热器为铝材。用螺钉将芯片与外壳和散热器固定在一起。
---芯片参数:TO-220, Theta(Junction-Case):2C/W, Theta(Junction-A):50C/W,Max Junction Temperature: 150C
---主要工作就是设计散热器。
---现阶段设计参数:
散热器整体尺寸:135mmX30mmX19mm(LXWXH)
散热器基板:2mm
肋高:17mm
肋截面积:5mmX2mm
肋间距:L方向3mm,W方向2mm
现在设计刚刚开始,所以还没有做热测试,但是散热器已经在模块上面使用,芯片工作正常,散热器可以满足要求。
今天用ICEPAK作了仿真,仿真结果却出现了问题。温度明显过高,超过节温的。
ICEPAK模型和结果如下图:
建模情况:
用Block表示芯片,指定为双热阻模型,Theta(j-b):2C/W(接触散热器), Theta(j-c):50C/W,每个芯片功耗6W.
散热器详细建模
模型的初始条件:20C, 1Atm, Radiation-Off, Gravity-On
结果芯片表面最高温度为144C,明显和现实情况不符。
不知道那里出现了问题,希望大家指教一下。
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用Flotherm验证了一下,结果和ICEPAK差不多也是140~150C.
主要问题如下:
1. ICEPAK中的Gauge Pressure, 是不是绝对压力?模型中设定的是1Atm.
2. Radiation在自然对流中应该打开,是不是直接在Basic Parameter中选上就可以?其他怎么设定?现在参数不是很全面,所以没有打开Radiation.
3. 芯片模型是否正确?个人认为,Theta(j-c)取50C/W不是太合理,请大家指教。
4. 芯片的热量是估计值,基本就是最大值了,实际应该如何计算?
不知道其他地方有什么错误,请大家指教。
下一步工作:
1. 散热器的理论近似计算,校核。
2. 实际测量温度。
请大家帮忙。
附件中icepak模型的压缩文件
Icepak.tzr.rar (21.69 KB)
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