隨著現(xiàn)今產(chǎn)品設計復雜度的提升,以及研發(fā)周期更短和更具競爭力的產(chǎn)品;使我們不得不從以往相對獨立的設計流程向著團隊間協(xié)同所轉(zhuǎn)變。
當代電子系統(tǒng)設計需要考慮熱效應對電路性能的影響,電熱協(xié)同分析包含電熱協(xié)同電路仿真和電熱協(xié)同焦耳熱仿真。
針對電熱協(xié)同電路仿真,以IGBT為例:功率管的導通和開關損耗, 每一次的開關過程,Rds的電阻都是一直變化的,從大到小或者從小到大,而且開關的過程DS之間是有電流的,功率損耗會使IGBT發(fā)熱,功耗與溫度關系來自于FLO-EFD導入的降階殼體熱模型,該模型參數(shù)轉(zhuǎn)換為Thermal Netlistformat,可以與Xpeidtion AMS進行交互仿真。


電熱協(xié)同焦耳熱仿真把電和熱相互的影響考慮到了一起。因為電導率并不是固定不變的,而是和溫度有關,隨著溫度的升高導電率會下降。同樣電流流徑電阻的時候會產(chǎn)生熱量,此熱量為焦耳熱。因此為了獲得準確的仿真信息,應考慮電與熱的互相影響,進行電熱混合仿真。壓降也叫IR-Drop,由于電源網(wǎng)絡同樣存在阻抗,因此導致接受端的電壓相比源端更低。應用公式I=U/R,由于導體并非理想,所以會存在電阻,導致電壓上的下降。熱量的傳遞有傳導、對流及輻射三種方式,熱仿真包括焦耳熱和器件熱。熱仿真造成的溫度升高使得導體的導電能力下降要考慮到電仿真中,電仿真中因電流在導體的損耗產(chǎn)生焦耳熱需要考慮到熱仿真中。

編輯:黃飛
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原文標題:電源模塊設計與驗證一體化解決方案系列第五篇-電熱協(xié)同分析
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