你的問題其實也是每個人都會遇到的問題。
首先,機械背景出身的,對於電子,電路方面的能力比較弱,如果機械和電子都很強,那他絕對不會做電子散熱。所以,搞 thermal 的,通常會被電子牽著鼻子走,因為電路是他們設計的,電流多少?電壓多少?頻率多少?也只有他們知道。只是,有機會的話還是去瞭解一些。
言歸正傳,以系統角度來看,很多元件的 spec 都有所謂的 TDP,通常這些元件都是用 TDP 值去設計,其他元件也只能請電子幫忙估了。
至於系統真正運作時,確實不可能所有的元件同時以最大的 TDP 在消耗,所以很多情況下,都是屬於 over-design。
但是,我個人覺得,在設計階段可以用 TDP 去設計,確保系統不會出問題。而在驗證階段,如果時間允許的話,可以做設計上的修正。
在另一方面,事實上,有許多公司可以把 dummy heater 做成你要的形式,例如,如果你做的桌上型電腦,他可把 CPU,晶片組,PCI 卡都用 heater 去做,讓你放到系統裡去做實驗的驗證。在這情況下,你就可以比對實驗與模擬上的差異。
不過,你也不用灰心,thermal 算不準是正常的,算得準才奇怪。為什麼?
1. 你有沒有看過相同的電子線路,兩個電子估算出來的不一樣?而且有相當差異。最重要的是,量測到的數據與當初評估的熱損也不一樣?
2. 你不要以為 CFD 的軟體是萬能,他有他的強項,同樣的,他也有他的弱點。像網格處理就是其一。你有時間多到去驗證網格獨立嗎?
3. 你模擬再準確,客戶要的還是實驗報告。
我通常告訴自己,電腦是不會騙人,如果你認為電腦騙你,那一定是人先騙電腦!Ixtxl 的浮點運算是不是又出問題了?軟體是不是有弱點?你的 Model 真的跟實際上一模一樣嗎?自然對流時,放射率設定正確嗎?還有其他很多因素都會造成模擬結果與實驗上的差異。所以,當有人說他的數值模擬與量測差異很小,那不是模擬對象很簡單,就是從結果去修模擬的設定。我也可以做到(應該說修正到) LED 相差一度的,但是那有什麼意義?
如果你要去比對模擬與實驗,那就是用我說的拿 dummy heater 去做實驗。
最後,我覺得做不同層級的分析,應該各自扮演各自的角色。
系統層級的分析著重在系統的可行性,最佳化,並訂出使用環境讓元件級去設計他們的產品。
板級的分析,在著重零件佈局,不過,通常不是你能決定,哪個零件放哪裡,通常以電性特性為優先考量。如果你硬要翻盤,通常整個佈局是大變動。
零件級的分析,通常要依據係同及分析的結果做為邊界條件去設計產品。
封裝及的分析,這應該不用我說了吧?當然就是提供熱阻值。
小弟我很幸運的幾乎各層級都做過,所以知道他們的難處在哪裡,下次有機會再說。
|