Dodano: wtorek, 26 sierpnia 2014r. Producent:

HyperLynx Thermal - Analiza termiczna dla high-speed PCB

HyperLynx Thermal umożliwia projektantowi PCB analizę problemów termicznych w płytce z rozmieszczonymi elementami, częściowo lub całkowicie poprowadzonymi połączeniami, zaprojektowanej przy użyciu wszystkich popularnych środowisk do PCB layout.

Profile temperatury, gradienty oraz mapy obszarów w których została przekroczona założona temperatura umożliwia rozwiązanie większości problemów termicznych płytki oraz komponentów na wczesnym etapie tworzenia PCB

Wprowadzenie

Każdy wzrost temperatury komponentu elektronicznego o 10C powyżej 100C powoduje spadek MTBF (Mean Time Between Failure) o 50%. HyperLynx Thermal wspomaga rozwiązywanie zagrożeń związanych z potencjalnym przegrzewaniem już na etapie projektu PCB. Symulowana jest temperatura płytki i temperatura struktur podzespołów w celu wykrycia przekroczeń wartości dopuszczalnych. Także profil gradientów temperatury w obrębie płytki pokazuje potencjalne zagrożenia.

Przedmiot analizy i warunki środowiskowe

HyperLynx Thermal może importować i analizować płytki jednostronne, dwustronne oraz wielowarstwowe. Kształty płytek, jak też kształty „wylanych” płaszczyzn miedzi mogą być nieregularne. Do symulacji możemy „umieszczać” badany pakiet jako zewnętrzny lub wewnętrzny w szeregu innych. W trakcie analizy możemy symulować zmianę usytuowania badanego pakietu. W celu ułatwienia transferu ciepła z najbardziej zagrożonych elementów lub obszarów PCB możemy stosować radiatory, wentylatory mocowane bezpośrednio do elementów lub specjalnie przygotowanych płaszczyzn miedzi na PCB. Uwzględniany jest także wpływ grawitacji, ciśnienia powietrza oraz kierunku przepływu powietrza. PCB może być umieszczona w zamkniętej komorze, z lub bez wymiennika ciepła, lub w otwartym otoczeniu z wymuszoną konwekcją.

Szybka, precyzyjna symulacja

HyperLynx Thermal uwzględnia w pełni przestrzenny model efektów cieplnych opartych na przewodnictwie cieplnym, konwekcji oraz promieniowaniu. Dokładność jest konsekwentnie potwierdzana przez użytkowników, podczas testów w komorze klimatycznej oraz za pomocą obrazowania w podczerwieni, i została określona jako +-10%. Metoda różnic skończonych oraz lokalnie samo-dostosowujące się siatki numeryczne zostały wykorzystane w obliczeniach, tak aby ekstremalnie szybko i dostatecznie dokładnie symulować płytkę z dwustoma elementami w czasie 10s na średnio wydajnym PC.

PROFILE ANALIZ TERMICZNYCH

Profil temperatury

W wielu zastosowaniach w przemyśle samochodowym, duży prąd płynie w wąskich ścieżkach na płytkach co powoduje wydzielanie się w nich dużej ilości ciepła. Na zdjęciu , analiza HyperLynx Thermal pokazuje przewodzenie ciepła wzdłuż gorącej ścieżki.

Awionika i przemysł kosmiczny

Kolejne zdjęcie pokazuje typową płytkę wykorzystywaną w aplikacjach satelitarnych. Analizowane jest promieniowanie ciepła na płycie wraz ze śrubami i mocowaniem pakietu na górnej i dolnej krawędzi, które przewodzą ciepło do radiatora.

Przemysł komputerowy

Obrazek pokazuje płytę główna komputera PC. Takie płyty są często dość duże, gęsto obsadzone elementami oraz zwykle zawierają procesor, na którym wydzielają się znaczne ilości ciepła. Wentylator procesora, radiator lub lokalne ukształtowanie strumieni powietrza może być modelowane przy użyciu HyperLynx Thermal, jak też inne metody chłodzenia konwekcyjnego.

Telekomunikacja i automatyka przemysłowa

Kolejny obrazek pokazuje płytkę w kasecie z naturalnym chłodzeniem konwekcyjnym w szafie, jak również z radiatorami na wielu komponentach.

Układy zasilaczy

Szybki podgląd profilu temperatury projektowanej PCB, uwzględniając przewodzenie, konwekcję i promieniowanie, jest pomocny w dochodzeniu do optymalnego rozwiązania przy potencjalnym zagrożeniu przegrzewaniem elementów. Jeśli kilka komponentów jest gorące z powodu rozpraszania się na nich dużej mocy, a sąsiedni pakiet jest chłodny, to większa grubość warstwy miedzi może stanowić rozwiązanie. Jeśli zaś sąsiedni pakiet także jest gorący to należy wykorzystać inne sposoby transferu ciepła.

Kontrola przekroczenia reguł termicznych Uszkodzenie elementu z powodu przegrzania jest związane rodzajami materiałów, procesami wytwarzania oraz środowiskiem w którym układ działa. HyperLynx Thermal udostępnia projektantom narzędzie do szybkiego poszukiwania miejsc naruszenia reguł temperaturowych w całej PCB.

Gradient temperatury Duży gradient temperatury może indukować znaczne naprężenia związane rozszerzalnością termiczną, co może skutkować uszkodzeniem mechanicznym płytki lub wypaczeniem. HyperLynx Thermal ostrzega przed tym zagrożeniem, pokazując mapę gradientu temperatury w całej płytce

Przemysł samochodowy Układy zasilaczy mocy zwykle zawierają wysokie elementy, które rozpraszają na sobie znaczne ilości mocy, zarazem ograniczają przepływ powietrza. Obrazek pokazuje poziomo umieszczony zasilacz z naturalnym chłodzeniem konwekcyjnym. Pomimo, że układ zawiera transformator wysokiej mocy, jego temperatura pozostaje niska ze względu na dużą powierzchnię oraz naturalną konwekcję. Najgorętsze komponenty sprawiają wrażenie rozpraszania umiarkowanej mocy.

KONFIGURACJA, KONWERSJA I MODELE ELEMENTÓW

HyperLynx Thermal jest dostarczany z 2500 w pełni zdefiniowanymi modelami elementów. Nowe modele mogą być tworzone w ciągu kilku minut na podstawie kart katalogowych tych komponentów. Bezpośredni export jest możliwy z Mentor Graphics Expedition oraz za pomocą formatu IDF z PADS PCB, Cadence Allegro, OrCAD Layout, Cadstar, Vistula, Protel oraz PCAD.

RÓŻNORODNOŚĆ ZASTOSOWAŃ

Poprzez dziesięciolecie rozwoju, analityczne zdolności HyperLynx Thermal zostały zoptymalizowane tak aby zaspokoić wymagania wielu rodzajów zastosowań i różnych gałęzi przemysłu.

HyperLynx Thermal jest integralną częścią podstawowych pakietów do projektowania PCB – Expedition PCB oraz PADS ES. Równocześnie występuje jako niezależne oprogramowanie, które może być wykorzystywane z większością popularnych na rynku środowisk do projektowania PCB.

Więcej informacj na temat HyperLynx Thermal znajduje się na stronie producenta: http://www.mentor.com/products/pcb-system-design/circuit-simulation/hyperlynx-thermal/

Nasza strona korzysta z plików Cookie zgodnie z Polityką Prywatności
Gamma Sp. z o.o. jest autoryzowanym dystrybutorem podzespołów i komponentów elektronicznych
Kopiowanie całości lub jakiejkolwiek części naszego sklepu (w tym kodu, opisów i zdjęć) jest zabronione oraz oznacza naruszenie praw autorskich zgodnie z ustawą o ochronie praw autorskich i własności intelektualnej Dz.U. 94 Nr 24 poz. 83 sprost: Dz. U. 94 Nr 43 poz. 170