Simulări termice, determinarea fluxului de aer și a transferului de căldură în dispozitivele electronice utilizând Ansys Icepak

Aplicația Ansys Icepak este destinată unei importante provocări cu care se confruntă inginerii care proiectează dispozitive electronice: disiparea energiei termice de la componentele electronice pentru a preveni deteriorarea prematură a componentelor datorită supraîncălzirii.

Această aplicație software este utilizată pentru evaluarea comportamentului termic al sistemelor electronice dintr-o gamă largă de domenii, simularea fluxului de aer în incinte, analiza distribuției temperaturii în plăci de tip PCB și nu în ultimul rând analiza termică detaliată a unor echipamente de telecomunicații și produse electronice de larg consum. Determinând debitul de aer și transferul termic în dispozitivul electronic analizat, pe component sau la nivel de sistem, aplicația software reduce necesitatea de a realiza prototipuri fizice și scurtează timpul necesar pentru a putea fi comercializate într-o piață cu grad ridicat de competitivitate.

Ansys Icepak are o interfață dedicată acelor utilizatori familiarizați cu designul specific domeniului electronic. Modelele sunt create prin simpla accesare a pictogramelor specific componentelor predefinite, cum ar fi rack-uri, ventilatoare, PCB-uri, rafturi, orificii de aerisire, pereți, conducte, surse de căldură, rezistențe și disipatori de căldură. Pot fi accesate oricând informații legate de geometrie, proprietăți ale materialelor sau condiții la limită. Toate acestea permit definirea și utilizarea parametrilor în vederea realizării studiilor de optimizări. De asemenea Ansys Icepak include biblioteci cu proprietăți de materiale standard sau cu diverse componente electronice, cum ar fi ventilatoare furnizând geometrie, curbe de funcționare, etc.

Ca un ajutor suplimentar pentru modelarea geometrică, Ansys Icepak poate importa fișiere de tip CAD Electronic (ECAD) și CAD Mecanic (MCAD) de la o varietate de surse. Fișierele de tip ECAD și MCAD pot fi combinate cu cele existente în Ansys Icepak pentru a fi analizate rapid și eficient modele și ansambluri electronice complexe.

De exemplu, o incintă pentru un computer poate fi generată cu ușurință prin combinarea fișierelor MCAD pentru incintă și a fișierelor ECAD pentru plăcile cu circuite imprimate (PCB). În plus, soluția Ansys Icepak include multe funcții macro pentru automatizarea creării modelelor geometrice, inclusiv diferite tipuri de radiatoare, răcitoare termoelectrice și configurații de testare standard în industrie.

Cuplarea cu Mechanical Structural

În urma unei simulări Ansys Icepak, distribuția de temperatură poate fi transferată către o analiză mecanică structurală folosind platforma Ansys Workbench.

Interacțiunea dintre software-ul Ansys Icepak și Ansys Mechanical permite evaluarea atât a temperaturilor, cât și tensiunilor și deformațiilor datorate distribuțiilor de temperatură.

Cuplarea cu SIwave

ANSYS Icepak oferă o interfață la SIwave pentru a oferi o suită completă de instrumente software pentru cerințele de simulare electrică și termică inginerilor de proiectare electroniști.

SIwave este utilizat pentru a calcula efectul Joule pe o placă de circuit imprimat.

Puterea disipată calculată de SIwave este importată în Icepak pentru a soluționa câmpul de temperatură folosind condiții la limită impuse de coeficientului de transfer termic.