一種POL終端匹配電源的熱模擬研究

2)半負荷工作狀態(tài)
在仿真軟件ICEPAK中，設置環(huán)境溫度為17℃，強迫風(fēng)冷，風(fēng)速為0．8m／s，風(fēng)向不變。在半負荷工作狀態(tài)下，電源的A面與B面仿真計算結果分別如圖7(a)、圖8(a)所示。

在相同的工作狀態(tài)、試驗條件下，對電源DDR12V4520進(jìn)行考機試驗，得到電源A面與B面的溫度實(shí)際測量結果分別如圖7(b)、圖8(b)所示。
4 結束語(yǔ)
ICKPAK仿真模型建立得不能太復雜，單體尺寸不能相差太大，否則網(wǎng)格劃分時(shí)數量過(guò)多。當網(wǎng)格數小于20萬(wàn)時(shí)，單機運算速度良好；大于40萬(wàn)時(shí)，運算速度過(guò)于緩慢而影響計算。本試驗中的風(fēng)道截面為120mm×120mm，如何測量風(fēng)速十分關(guān)鍵。使用普通的風(fēng)機式測風(fēng)儀，會(huì )破壞整個(gè)試驗風(fēng)道的平衡，不適用于本試驗，只適合于大環(huán)境的測量，例如機艙級或者機房級的測量。為了保證試驗的真實(shí)性和準確性，本試驗使用了點(diǎn)狀測風(fēng)儀(EATVS一4W／Sensor)，對原風(fēng)道基本沒(méi)有影響，測量三個(gè)點(diǎn)的風(fēng)速，取其算術(shù)平均值，因此所得的風(fēng)速測量值十分可信。
計算所得的效率與實(shí)測的效率有一些差異，主要的原因是功率芯片的功耗計算值不夠精確，文獻中提供的功耗是在25℃時(shí)的給定值，但在實(shí)際運行時(shí)，溫度上升會(huì )使功耗有所上升。
L1，L2，L3上方的PCB區域有很多過(guò)孔，電流從B面通過(guò)這些過(guò)孔流到A面，引發(fā)PCB局部發(fā)熱。在計算時(shí)，沒(méi)有將過(guò)孔建立發(fā)熱模型，只是PCB整體均勻發(fā)熱，所以局部的溫度分布不很真實(shí)，L2上方測溫點(diǎn)的計算值與實(shí)驗值有6℃左右的差異。
如表3所示，計算值與實(shí)際測試值比較接近，說(shuō)明模型和計算方法基本正確，可廣泛應用于電源模塊的熱能工作狀態(tài)評估。在今后的同類(lèi)電源設計驗證中可采用此模擬仿真方法，無(wú)需搭建復雜的試驗平臺，可大大簡(jiǎn)化設計驗證步驟，縮短設計周期，有效提高了設計效率，具有很大的實(shí)用價(jià)值。