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&&&&& 预测器件的温度是热仿真的中心目的，而控制他们的温度则是热设计工作的中心目的。无论哪种方式，热量是器件散热发的，器件逐渐变热，如果器件变得过热，它将工作异常甚至永久性损坏。因此的，当你做热仿真时，如何创建一个好的器件模型将是一个关键。
&& 截止目前，大部分热仿真工作采用的都是CFD技术。使用3D的CFD技术来定义器件、单板、散热器、机箱、风机等一切输入。然后通过对N-S方程进行简化，并采用不同的差分格式来进行热和流动的计算。
&& 为什么没有任何关于建立器件模型的问题呢？当然你很想第一它，因为它们是现实中存在的东西。但这一切都有赖于器件数据的可用性。器件是相当复杂的，包含了很多不同的部件，而且有不同的材料属性，从引脚到引脚架，从内部散热片到晶片等等，如果自己动手一个个建立每个部件，那将是一个很复杂甚至疯狂的事。
&& 那么，为什么不从器件生产商哪儿获取器件的详细信息呢？那是因为器件的内部构造是生产商们的核心机密，它们最多可以给大家提供一个完整的3D物理描述。
&& 然而对于热设计工程师而言，器件信息的缺失对于热仿真来说是个非常严重的问题。但是，信息的缺失却无法改变迫切的需求，因此在20年来出现了很多种不同的器件建模方式。
&& 首先，集中参数法块模型（Lumped Block）是最早出现的，它就是把器件看成单一材料的3D实体块。
&& 对于一些列的数据来说，我们最实用的数据就是器件的尺寸，这是由生产商根据需求进行设计的。器件封装技术发展到现在，根据不同的封装类型及封装尺寸，不同厂家的器件基本都遵循了通用的封装规格，只是内部的构造有所不同。
&& 在现实中，一个器件不同位置的温度是不一样的。结（die）的温度最高，而封装的四周边角温度则最低。器件一般都会被要求工作在一个指定的最高结温或壳温下。那么我们如何能通过块模型来获取器件的温度分布情况呢？答案是否定的，块模型无法准确的获得器件自身的温度分布情况。即使你知道结的准确位置也没有用，因为你不知道内部热流的流动情况。因此，在使用块模型时，你只需要把他当做一个物性一致的发热块即可，它不能非常准确的预测器件自身的温度分布，但相对于整个系统来说，这个器件（无论详细模型还是块模型）发热引起的系统热流场是基本一致的。
&& 下面对于块模型而言，我们需要考虑的就是其材料属性的定义。一个3D的热仿真需要每一个固体物质都有导热系数（稳态）以及密度、热容（瞬态）的定义。那么我们该如何定义块模型器件的导热系数呢？块模型是一种通过集中参数法来简化的建模方式，也就是将器件内部不同的材料依据含量、材料属性等来计算出一个等效值，赋予给块模型。但是，对于我们热设计工程师而言，我们是很难获得器件内部结构及相关材料属性的。
&& 在20年前，热仿真工程师们根据当时的器件封装情况及热仿真经验将器件的导热系数统一设置为10W/m-k。几年后，随着器件封装技术的发展及仿真软件自身的发展，Flotherm公司推荐热设计工程师们在设置器件属性的时候将塑料封装的器件设置为5W/m-k，而陶瓷封装的器件设置为15W/m-k。
&& 然而在Flotherm软件在8.1版后，提供了各种不同封装类型的导热系数库（Typical Lumped Packages），在我们使用块模型时可以根据器件的不同封装类型来应用不同的材料属性。这些值是Flotherm公司根据不同封装器件的构造特点，使用集中参数法并参考JEDEC标准环境下的测试结果综合考虑而获得的。相对之前的两种设置方式，其精确度有了进一步的提高。
&&&&&&&&&&&&表1& Typical Lumped Packages库中各种器件热参数
X=Y=5，Z=20
SOIC_SOP_SO
&& 然而，使用这种模型精确度究竟如何呢？实际上即使相同的封装类型、封装尺寸，不同的生产商所产出的器件都是不一样的，而我们用简单的集中参数法的一个块模型来代替一种封装类型的器件，其精度不言而喻。不过大体来说，这种建模方式的精度在70%~~90%之间。但并不能说这种建模方式的精度低，我们就尽量少用。实际上对热设计工程师而言，尤其是做系统级仿真的工程师来说，使用这种器件建模方式往往一种比较理想的方式。
&& 首先，这种建模方式简单，网格数比较少。
&& 其次，对于整个系统来说，器件模型的简化并不影响整个系统的热流场，对于系统设计来说，我们重要的设计一个良好的热流系统，使系统中不存热点、不存在回流以及整个系统具有较小的阻力。那么块模型建模方式是完全可以满足我们的需求的。
&& 最后，回到器件精度上考虑，实际上我们所做的系统往往都是比较复杂的，也就是相对一个器件来说，这个器件只是整个系统的一小部分，其自身的误差也许在孤立的环境下非常大，但当它融入一个复杂的系统后，由于环境之间的互相影响，以及热流通道的增多，它的相对误差就会大幅度降低。就如一个裸器件的详细模型和块模型分别安装在一个标准的自然散热的JEDEC环境中时，其误差可能非常之大，但是你只要给他们分别装上散热片，器件温度误差就会缩小，这就是因为影响其散热的因素增大，其自身的模型的误差相对其他环境因素变小了。本文出自 “” 博客，请务必保留此出处
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FloTHERM问题合集
FloTHERM问题合集更新时间：1、flotherm和icepak求解器的优劣？各适用于什么场合？ /Bida_Q_qv_id_8659.html Flotherm的求解器只能算立方体网格，求解速度快，能算的网格数量大，易收敛。 Icepak的求解器就是Fluent的
，能算六面体网格，可适应复杂几何外形，但求解速度 慢，收敛比Flotherm困难一点。2、FloTHERM软件在模拟电子产品散热时，其是如何工作的？ /Bida_Q_qv_id_1483.html 和普通的cfd软件相比，flotherm集成了建模，网格划分，计算仿真，后处理与一体。 你可以在flotherm中完成所有的热仿真需要的工作。3、FloTHERM中总功耗等于稳态功耗乘以瞬态函数 FloTHERM中总功耗等于稳态功耗乘以瞬态函数，那自己计算出的芯片损耗应该算是 总功耗还是稳态功耗？总功耗和稳态功耗的区别？ 此处总功耗和稳态功耗有翻译问题。在软件中，power=total power * F(t)，例如power 为[0,200] W，可以有以下设置方式： （1）total power =200 W, F(t)=[0,1] （2）total power=1 W, F(t)=[0,200] 可以看出total power即为实际工程中的稳态功耗。使用其他工具或方法计算出来的芯 片功耗一般是稳态功耗，或者是在时间上平均过的功耗。4、FloTHERM安装程序自带的Compact Model和FloTHERM二次开发示例文件在哪个 文件夹里？ /Bida_Q_qv_id_13675.html C:\\Program Files\\MentorMA\\flosuite_v93\\flotherm\\examples\\XML\\ 5、FloTHERM中如何设置一个内循环的动力源？例如电子设备是液冷，冷却液在流 道内是中内循环，不涉及相变。 /Bida_Q_qv_id_13674.html 可以将封闭的循环系统人为的在温度变化不大的区段打断，然后根据流向设置进出 口边界。边界条件需要设置温度、压力、速度等参数。6、FloTHERM中芯片建模时内部的热源大小对结果精度有多大影响？ /Bida_Q_qv_id_13673.html 这个根据芯片的结构有关，结构直接影响传热路径即热阻，芯片的温差与功耗成正 比: 方程：ΔT=RtP， 误差：δT=PδRt+RtδP= RtδP 假设热阻在计算过程中不变，那么功耗的精度与温度的精度有个热阻大小的关系。7、演示的FloTHERM二次开发是所有计算都在excel内完成，还是excel会调用 flotherm进行计算？ /Bida_Q_qv_id_13672.html 二次开发是指使用其他工具修改FloTHERM模型文件、调用FloTHERM可执行文件 进行后台计算。使用Excel、C、Java等工具或语言均可进行FloTHERM二次开发。8、FLOTHERM里圆形的离心风机如何建立？ /Bida_Q_qv_id_12966.html 请查看附件模型，是个方的9、PCB 复合材料热阻如何评估？各向异性的导热系数如何估算？ /Bida_Q_qv_id_3749.html 以4层板为例, conductor material 为Copper (pure) Dielectric material 为 P.P P.P (pre-preg, 玻纤布) ：主要成分是玻织布和环氧树脂，其会影响特性阻抗，惯用种 类
mil) Cost： 30 Core:由1～3层玻璃纤维布含浸耐燃性环氧树脂及两张铜箔压合而成，其决定 VCC/GND 间的电容量(1000pF/inch2)， 铜箔基板最常用31 mil 、 39mil 、 47mil (4 Layer)， FR-4双面基材板是由8张7628的玻璃纤维布，经耐燃性环氧树脂含浸成预浸材，再经 由压合程序而得的常用板材。 FR-4是耐燃性积层板中最有名且用量也最多的一种，其命名出自NEMA规范LI1-1988 中，其耐燃性至少要符合UL94的V-1等级10、FloTHERM软件如何添加电容?电容对散热影响有多大？ /Bida_Q_qv_id_13344.html 我当时做涉及到电容的项目的时候都是用一个块来代替的，热导率设了个比较低的值，大 概是几十吧。电容一般不会发热的，但它对温度十分敏感，所以一般是要对它做隔热 处理，不能让其他热源或热的空气把它加热了。印象中电容应该不能超过60度。11、在Flotherm中进行单肋片散热器散热模拟，重力加速度怎么设置，朝哪个方向？ /Bida_Q_qv_id_10809.html 我的理解是，重力的方向就是你要模拟的这个散热器正常工作状态下受重力的方向。12、FLOTHERM中，风扇进风口处和最后出风口的热阻是怎么计算的？ /Bida_Q_qv_id_12869.html 很少用到这种热阻啊,你想算的是什么和什么之间的热阻呢?空气到一个具体原件, 空气到 机箱? 你可以这样算一下做个参考:进出风口空气温度加起来除以2,用原件的温度或机 箱温度减去这个值再除以原件或机箱功耗.13、flotherm中轴流风扇，设置好以后，那个有黄色框架的面是进风口还是出风口？ /Bida_Q_qv_id_12959.html 上面有箭头表示的14、proe画的模型导入flotherm后怎么怎么进行有优化分析呢？ /Bida_Q_qv_id_12105.html 应该不会这样啊。导入的模型一样会被转换成小块，参数都是可以改的。15、在FLOTHERM中，水冷散热器中，怎么计算流阻、计算水泵扬程？ /Bida_Q_qv_id_12106.html 在水路的进出口放置region，计算完以后读取region表面的平均压力值计算。16、在Flotherm中，热源4x4x1mm 放在PCB上，局部细化网格时，Region给多大合适？ /Bida_Q_qv_id_11697.html 12*12*5mm吧。region下面把PCB的厚度包含进去。17、flotherm求解时怎样调出残差曲线和监控点的温度曲线？求解的时候没出现收敛 曲线图，怎样调出来？ /Bida_Q_qv_id_10249.html 在Profiles窗口点菜单栏的Edit―&New，在type里选Resideuals v Iteration，就是残差曲 线，选Monitor Points v Iteration就是温度曲线。 18、在Flotherm中用cuboid的thermal添加热源属性，用surface添加热阻属性，最后在 温度云图里，为什么cuboid变成一个薄板了？ /Bida_Q_qv_id_11243.html 你检查一下，看是否是上面的封装未附材料属性。 19、在Flotherm中，加滤网后这个影响一般会使系统温度增加多少？ /Bida_Q_qv_id_7813.html 这个应该是根据你的设计目标定的，没有什么标准的。20、在flotherm中，用双热阻模型模拟IC，检测点为结和壳，这样计算出来的满足 Tj=Tc+P*Rjc公式吗？ /Bida_Q_qv_id_10808.html 不满足，公式中的P应该是从壳散走的热量，是总发热量的一部分。而一般我们所能 知道的只是总发热量。 你可以在计算完以后从软件的table里面查看原件通过壳散走的热量，用这个值代入公 式算就满足了。 21、flotherm求解出现这样的问题怎么解决啊？ /Bida_Q_qv_id_8658.html 没有求解器的license，检查破解情况。 22、FLOTHERM后处理Table中Results表中横、纵轴意义？ /Bida_Q_qv_id_4024.html X、Y、Z是代表坐标，IX，IY，IZ是代表网格的序号，表示第n个网格。要看进出风 口的压力要在进出风口添加region，然后在table里可以看到region一个面上平均压 力。如果你能确定下来进出风口的坐标，也可以到results表里去查每个网格上的 值。23、在flotherm中关于PCB热量的设置，heat specified 是跟随着设置的改变而改变， heat applied 为什么不变呢？ /Bida_Q_qv_id_6978.html 其中那个没有变的是要计算了才会更新，而那个变了的是随着你的改变马上更新， 等你的仿真做完了两个值就都一样了。 24、如何判定FLOTHERM仿真的准确性? /Bida_Q_qv_id_6981.html 可以先做一下网格独立性的研究，不断加密网格，直到结果和网格疏密程度不太相 关。 然后再次确认边界条件和模型的各项设置，如果都和实际产品差不多，准确性就不 会差到哪去。25、在FLOTHERNPCB器件设置中，该怎么设置参数？ 1、在使用FLOTHERMPCB仿真时，要求设置“Junction To Board Resistance”这个参 数，但一般DS上不提供，大家是如何处理的？ 2、可不可以设置网格的大小？在菜单中没有找到这个设定！ 3、仿真时长是否可设定，比如，想获得工作5分钟、10分钟、20分钟后，各发热器件 的温度值？ /Bida_Q_qv_id_6982.html 1. 这一点要注意，其实有些原件的datasheet上的Rjc就是这里的Rjb，如果实在没有就 看看能否建立这个元件的详细模型，如果都无法做，那就没办法了，你是得不到 准确结果的； 2. 热阻模型的期间没必要划网格； 3. 这个要做瞬态仿真，具体参考一些教程吧。 26、在flotherm中关于PCB热量的设置，heat specified 是跟随着设置的改变而改变， heat applied 为什么不变，如：在一个PCB的发热器件上，设置好功率为40W，heat specified 显示：40W，heat applied显示60W这种情况是怎么回事那？是软件有问题 还是那个地方设计有问题，最后软件计算是按照那个数据？ /Bida_Q_qv_id_7810.html 其中那个没有变的是要计算了才会更新，而那个变了的是随着你的改变马上更新， 等你的仿真做完了两个值就都一样了。27、网格设置非要设置为NONE么？如果我用自动的 粗级、中级、精级，会有什么 影响？难道不能用这三个设置网格么？因为有时候手动调整曲线不收敛，但换做 系统自动的网格设置后曲线收敛 /Bida_Q_qv_id_6988.html 。。。手动调的网格才是最好的，最适合你所做的模型的。自动的网格是均匀划分 的，很傻的，虽然有时候容易收敛，但计算出来的结果往往是错误的。 28、flotherm建模后go的时候曲线一直收敛不了，在10-100之间震荡，会是什么问题 呢？ /Bida_Q_qv_id_3742.html 建议看看网格的长宽比， 看看模型方式方向之类是否有误您的访问出错了(404错误)
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基于Flotherm的热仿真分析
【摘要】：该文应用Flotherm分析软件,建立大功率太阳能逆变器逆变模块的简化模型,进行热仿真计算,得出了模块的稳态温度分布图。从中提取几个特殊点与实验数据进行比较,精度满足工程要求,从而验证了该简化模型的合理性,为电子设备结构设计的优化奠定基础。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TM464【正文快照】：
0引言质之中的传递(气体、液体和固体);对流换热是流体流过随着电力电子技术的快速发展,人们对电子设备的某物体表面时所发生的热交换过程,可分为自然对流和性能、寿命和可靠性的要求越来越高,而电子设备的温强迫对流,对流一般发生于流体中。辐射是物体以电磁升是影响其性能、
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【参考文献】
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【共引文献】
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刘文广;吴凡;;[J];电子工艺技术;2009年03期
唐敖;向华平;;[J];电子机械工程;2011年02期
金志军;薛澄岐;曹存明;;[J];电子产品可靠性与环境试验;2007年06期
莫世佳;王健;保长先;尉蔚;;[J];大众科技;2012年09期
姜笃山;周艳阳;赵文虎;;[J];电子机械工程;2014年03期
云永琥;朱敏波;李凯;;[J];计算机辅助工程;2010年04期
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冷少华;李越峰;李峰;;[J];家电科技;2012年11期
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云永琥;[D];西安电子科技大学;2011年
徐达人;[D];西安电子科技大学;2011年
牛利刚;[D];桂林电子科技大学;2010年
贾曦;[D];电子科技大学;2008年
汪洋;[D];电子科技大学;2008年
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刘贤;[D];西安电子科技大学;2009年
李岩;[D];哈尔滨工业大学;2009年
冯小平;[D];西安电子科技大学;2010年
李文瑾;[D];复旦大学;2010年
【二级参考文献】
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方志强,付桂翠,高泽溪;[J];北京航空航天大学学报;2003年08期
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李兵强;;[J];电子世界;2014年10期
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程翔;史雪辉;;[A];2008年电子机械与微波结构工艺学术会议论文集[C];2008年
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京公网安备75号关于稳态仿真过程中最高温度的问题 - Flotherm -
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关于稳态仿真过程中最高温度的问题
关于稳态仿真过程中最高温度的问题
大家好，众所周知，在稳态仿真结束后，会有一个最高温度点，想请教一下各位，这个最高温度点是整个仿真过程中的最高温度点吗？或者是在在达到稳态之前还会出现一个比最后的最高温度点还要高的温度，然后才下降到我们仿真完成后看到的最高温度？还望各位大虾指点迷津，不胜感激！
你所指的最高温度是指什么？% V# |& R$ s. }) W$ m
, i" u0 y" o4 p
稳态仿真结束后，温度云图如果是全局的选择，那么最高温度毫无疑问就是这个求解域里面的最高值了。若温度云图不是全局性的选择，求解域内当然可能出现别的点温度较高的情况。
E-mail：cau_
仿真过程可能出现更高的温度，但只是计算过程中的假值而已，只有最后收敛的结果才是想要的分析结果。
如果不确定收敛后是否为最大值，可以用瞬态分析的方法去判断。
就單看你最後收斂的結果即可
她问的是瞬态 在开机过程中 当然有可能比稳态搞
標題是穩態啊....
此帳號作廢....
我的意思是，假如一个电子元器件的工作温度要求是最高不超过120℃，而稳态仿真结果出来112℃，电子元器件工作的温度达到稳定之前会不会出现一个超过120℃波峰呢？如果会出现那么不就有可能达不到要求了吗。
好好学习，好好生活。
標題是穩態，問題是暫態....% U: U& G5 u) o
1 S& K) T&&^&&i8 m4 ]' a
答案是可能會，也可能不會。穩態問題用穩態的設定去求解，暫態問題用暫態的設定去求解。
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