除了Flotherm，電子散熱仿真軟件你知道多少?

 在電子技術(shù)發(fā)展日新月異的今天，體積已極大的縮小，而功耗反而有所增加，由此產(chǎn)生的設(shè)備過熱問題逐漸成為了導(dǎo)致電子設(shè)備故障的重要原因。因此在設(shè)計階段，如何利用仿真軟件對產(chǎn)品散熱設(shè)計進(jìn)行最大限度的優(yōu)化成為了電子產(chǎn)品設(shè)計的重中之重。

 目前，在電子設(shè)備熱設(shè)計行業(yè)內(nèi)使用的CFD熱學(xué)仿真軟件主要有：Flotherm，Icepak和6SigmaET，下面將對幾款熱分析軟件進(jìn)行簡單的功能對比分析：

 1、Flotherm：

 Flotherm是由美國MentorGraphics公司（現(xiàn)成為Siemens公司旗下產(chǎn)品）設(shè)計開發(fā)的專門針對電子器件/設(shè)備熱設(shè)計而開發(fā)的仿真軟件，作為一款強(qiáng)大的應(yīng)用于電子元器件以及系統(tǒng)熱設(shè)計的三維仿真軟件。在任何實(shí)體樣機(jī)建立之前，工程師就可以在設(shè)計流程初期快速并簡易地創(chuàng)建虛擬模型，運(yùn)行熱分析以及測試設(shè)計進(jìn)行更改。

 深圳市有限元科技有限公司是Flotherm在中國的一級代理商，并代理國外其他多款cae軟件，有限元科技是以工程仿真軟件開發(fā)為核心，集cae咨詢、cae培訓(xùn)、cae軟件研發(fā)與銷售為一體的高科技企業(yè)。公司秉承以最高質(zhì)量的產(chǎn)品和最高質(zhì)量的服務(wù)滿足客戶的各種需求的服務(wù)理念，致力于為客戶提供一站式cae整體解決方案，目前已為全國超過500家企業(yè)提供cae分析服務(wù)。如需購買軟件或咨詢服務(wù)等請聯(lián)系在線客服，QQ：2039363860/4006046636。

 Flotherm采用先進(jìn)的CFD（計算流體力學(xué)）技術(shù)，預(yù)測元器件、PCB板以及整機(jī)系統(tǒng)的氣流、溫度以及傳熱。

 特點(diǎn)分析

 （1）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：

 笛卡爾結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格；

 非連續(xù)嵌入網(wǎng)格技術(shù)和CutCell網(wǎng)格切割技術(shù)；

 支持多層網(wǎng)格嵌套與局部加密；

 半自動網(wǎng)格劃分技術(shù)與Smart-Parts對象關(guān)聯(lián)相結(jié)合；

占用的內(nèi)存和CPU資源少。

 （2）模型庫：

 軟件原廠商完成大量電子器件熱模型方法的研發(fā)；

 有大量智能部件（Smart-Parts），可直接在Flotherm中進(jìn)行參數(shù)化建模；

 詳細(xì)的熱管、多孔板、雙熱阻、PCB板、焦耳熱、TEC等電子冷卻專用模板、雙熱阻、TEC、風(fēng)扇等眾多專業(yè)廠家產(chǎn)品性能庫以及電子冷卻分析專用材料庫。

 （3）CAD接口：

 允許直接使用CAD模型；

 可在Flotherm中直接建模；

 可使用Smart-Parts進(jìn)行參數(shù)化建模分析。

 （4）EDA接口：

 支持IDF格式讀入；

 支持直接讀入Allegro、BoardStation和Expedition及CR5000等EDA軟件PCB模型的詳細(xì)信息；

 并可過濾選擇各種器件的導(dǎo)入。

 （5）求解器：

 采用Cutting-edge數(shù)值方法和多重網(wǎng)格技術(shù)；

 健壯的收斂性，求解可靠，一次求解成功，無數(shù)值假擴(kuò)散；

 執(zhí)行Multi‐grid計算核心；SegregatedConjugateResidual算法等。

 （6）瞬態(tài)計算：

 可以設(shè)置不均等的時間步長，避免在不必要的計算周期過渡加密時間步長

 （7）后處理：

 云圖、等值面圖、矢量圖、跡線圖、動畫、溫度梯度；

 享有專利的傳熱瓶頸(Bottleneck)和熱流捷徑(Shortcuts)；

 MSOffice后處理報表。

 （8）自動優(yōu)化功能：

 支持DOE、SO、RSO優(yōu)化設(shè)計方法；

 全球電子熱分析軟件，唯一真正具有自動優(yōu)化設(shè)計能力的軟件；

 不但可以優(yōu)化設(shè)計散熱器等關(guān)鍵器件，還能夠進(jìn)行如PCB板的器件布局優(yōu)化、通風(fēng)口位置及形狀優(yōu)化風(fēng)扇選型及安裝位置優(yōu)化等各種設(shè)計方案的優(yōu)化。

 （9）仿真測試一體化接口：

 可與熱瞬態(tài)測試硬件T3Ster形成仿真測試一體化解決方案，存在雙向接口，直接利用測試數(shù)據(jù)校準(zhǔn)仿真模型。

 （10）多物理場耦合：

 與MentorGraphicsHyperLynx·PI，可以計算電源完整性和詳細(xì)PCB的焦耳熱；

 通過MpCCIFSIMapper結(jié)合，可板的器件布局優(yōu)化、通風(fēng)口位置及形狀優(yōu)化風(fēng)扇選型及安裝位置優(yōu)化等各種設(shè)計方案的優(yōu)化。

 （11）用戶界面：

 工程化的用戶界面，視覺上比較接近實(shí)物的畫面

 面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)，專業(yè)針對電子熱分析的參數(shù)化模型，工程化的參數(shù)定義

 （12）優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)：

 電子器件庫豐富；

 求解快速可靠；

 笛卡爾網(wǎng)格適合電子系統(tǒng)散熱分析；

 可以自動優(yōu)化設(shè)計；

 支持EDA與MCAD接口；

 后處理豐富。

 2、ICEPAK

 ICEPAK軟件由計算流體力學(xué)軟件提供商Fluent公司，專門為電子產(chǎn)品工程師定制開發(fā)的專業(yè)的電子熱分析軟件。是專業(yè)的、面向工程師的電子產(chǎn)品熱分析軟件。借助Icepak的分析，用戶可以減少設(shè)計成本、提高產(chǎn)品的一次成功率，改善電子產(chǎn)品的性能、提高產(chǎn)品可靠性、縮短產(chǎn)品的上市時間。

 特點(diǎn)分析

 （1）網(wǎng)格技術(shù)：

 需結(jié)合外部的網(wǎng)格生成器；

 對網(wǎng)格的劃分有嚴(yán)格的要求；

 需要對網(wǎng)格進(jìn)行反復(fù)與細(xì)致的進(jìn)行調(diào)試才能生成較高質(zhì)量的網(wǎng)格。

 （2）模型庫：

 風(fēng)扇、PCB、機(jī)箱等少量器件庫。

 CAD接口

 允許直接使用CAD模型。

 EDA接口

 支持IDF格式讀入。

 （3）求解器：

 使用Fluent有限體積法的通用CFD求解器；

 求解功能受限，不具有太陽輻射計算功能。

 （4）瞬態(tài)計算：

 時間步長是固定的，用戶不能改變其值。

 （5）后處理：

 云圖、等值面圖、矢量圖、跡線圖、動畫。

 （6）自動優(yōu)化功能：

 采用梯度算法進(jìn)行優(yōu)化。

 （7）仿真測試一體化接口：

 不具備與測試硬件的聯(lián)合功能。

 （8）多物理場耦合：

 通過ANSYSWORKBENCH實(shí)現(xiàn)ANSY產(chǎn)品相關(guān)m.tyrp.net的多物理場耦合。

 （9）用戶界面：

 界面單薄。

 （10）優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)：

 后處理豐富；

 電子器件庫單一；

 通用求解器功能有限；

 網(wǎng)格質(zhì)量難控制；

 不可自動優(yōu)化設(shè)計；

 不可直接讀入PCB模型。

 3、6SigmaET

 6SigmaET是英國FutureFacilities公司專門為數(shù)據(jù)中心和電子設(shè)備設(shè)計的電子系統(tǒng)散熱分析工具。

 特點(diǎn)分析

 （1）網(wǎng)格技術(shù)：

 笛卡爾結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格；

 非連續(xù)嵌入網(wǎng)格技術(shù)和CutCell網(wǎng)格切割技術(shù)；

 不支持多層網(wǎng)格嵌套與局部加密；

 同等條件下網(wǎng)格數(shù)量多，占用的內(nèi)存和CPU資源少；

 （2）模型庫：

 智能型模型對象：m.tyrp.net包括PCB、ChipSockets、Resistors、Capacitors、Card、Drivebays及溫度控制的風(fēng)扇（軸流式及離心式）。

 （3）CAD接口：

 允許輸入STL格式3D圖檔

 （4）EDA接口：

 支持IDF格式讀入。

 （5）求解器：

 執(zhí)行Multi‐grid計算核心。

 （6）瞬態(tài)計算：

 時間步長是固定的，用戶不能改變其值。

 （7）后處理：

 云圖、等值面圖、矢量圖、跡線圖、動畫、溫度梯度。

 （8）自動優(yōu)化功能：

 無優(yōu)化功能模塊。

 （9）仿真測試一體化接口：

 不具備與測試硬件的聯(lián)合功能。

 （10）多物理場耦合：

 不具備該多場耦合功能。

 （11）用戶界面：

 友好的GUI使用界面；

 單一窗口中就可完成所有模型的構(gòu)建及參數(shù)設(shè)定，模型樹清楚呈現(xiàn)對象之間的關(guān)系。

 （12）優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)：

 后處理豐富；

 求解器功能單一；

 網(wǎng)格數(shù)量難以控制；

 不可自動優(yōu)化設(shè)計；

 PCB模型導(dǎo)入處理工作量大。

 最新資訊：

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