LED照明设计初为何要进行热模拟？简析热模拟之益处、考虑因素及准确性

2017-11-16 10:07

图2. 热模拟表明，这些芯片模块显示出良好的热管理特性。（图片来源：Future Facilities Limited）

热模拟的好处

以往，大部分设计和开发工作都是基于使用“经验法则”从热学角度计算一个特定组件、印刷电路板（PCB）或完整组件可能的表现。由于任何电子产品的设计和开发过程都是迭代的，所以在整个产品开发过程中必须重复计算。在每个阶段，都需要纠正设计错误，甚至可能会漏掉热点。每一项变更都会增加项目的时间和费用，增加在市场中失去时机的风险。

而且，这种方法的精度相对较差，设计人员不得不过度设计散热管理。举例来说，这可能意味着使用更大的散热片，增加成品的尺寸和成本，甚至可能意味着在不需要风扇的情况下使用风扇，大大降低成品的“平均故障间隔时间”（MTBF）。更可怕的是，成品生产出来之后，出现热问题，继而出现保修索赔、产品更换、品牌声誉受损等。

因此，热管理使工程师能够设计更小、更经济、性能更好、寿命更长的产品。热模拟让迭代设计更快，可以尝试多种散热管理的选择，并最终缩短产品上市时间。

在开发过程中模拟

在设计过程中，越早进行热模拟，越能降低需要进行重大设计变更以克服可能出现的热问题的风险。在整个项目中，电子、机械和热工程师需要协同工作，以确保在设计过程中考虑到热模拟的结果，并充分认识到设计变更对热性能的影响。图3描述了具有不同学科背景的团队成员之间的互动。