大功率电源热设计及热仿真分析

针对某大功率电源短时工作模式应用需要,对其进行热设计及热仿真。对发热热源进行分析,基于传热基本原理和实际工况,选择流道散热的方法对电源进行散热。对电源结构布局和散热布局进行了一体化设计,确定了散热的流道和流向,并重点阐述了导热胶的选取和散热结构的安装设计。构建了液冷散热仿真模型和自然散热仿真模型,对所设计的散热结构进行热仿真分析。液冷热仿真结果表明：在1 L/min、 60℃、0.3 MPa水冷条件下,最高温度为76℃,流导压降为0.05 bar。自然散热仿真结果表明：在环境温度为60℃的条件下,各工况最高温度为83.87℃。液冷散热和自然散热实测结果表明温升分别为10和25℃,验证了热仿真的正确性。     

某相控阵雷达T/R组件热仿真与热测试

本文以有源相控阵天线为主要研究对象,对其散热需求进行仿真分析,以14个T/R组件组成结构体作为满阵天线散热的最小散热单元,分别验证铸铝ADC12和锻铝6063两种材料的T/R单元在风道内的散热情况。通过仿真分析和试验验证证明,该雷达总体热设计方案完全能满足实际工作要求。该种散热方法对类似设备的整体热设计有一定的参考价值。     

高导热要求的CSOP陶瓷外壳热设计

文章介绍了CSOP陶瓷外壳的热设计。主要通过散热结构设计、散热结构的材料选择、散热结构加工工艺等来实现。经热阻仿真、Rθjc测试来验证热设计结果,证明能够实现小外形陶瓷外壳高导热要求,为小外形陶瓷外壳的热设计提供了借鉴。     

某光通信设备的热设计及热仿真分析

某光通信设备空间小、热耗高且分布集中，机箱内部光模块的散热环境严苛。本文先对设备进行热设计并利用Icepak对其进行仿真分析，根据仿真结果提出2种优化方案，通过比较，增加风扇的针对性散热方式散热效果最好，光模块的最高温度由原方案的80.05℃下降至76.89℃，满足热设计要求。     

基于推挽式结构大功率放大器热分析

本文为了验证大功率功率放大器在强迫风冷散热方式下的散热效果，设计了一款基于推挽式结构的大功率放大器，通过理论分析计算散热方案，使用ICEPAK散热软件仿真验证理论计算结果。考虑到功放耗散功率较大，最终采用强迫风冷和热沉的散热方式对功放进行散热。本文设计基于LDMOS功率管型号为MRF13750H，仿真设计在单频点915 MHz，输入功率35dBm时，输出功率达615W，效率为74%，耗散功率约达290 W，理论计算所需风机的风量大小为2.54 m³/min。ICEPAK软件进行仿真在耗散功率在300 W时，功率管温度为71.25℃，风机工作点为3.86 m³/min,工作静压力为201 Pa。仿真验证满足设计要求。     

某大功率发射分机的热设计

本文针对某大功率发射分机热功耗大、局部热流密度高的特点,对机箱和模块采取了散热冷却技术,提出采用模块、热管与散热器综合一体化设计的散热方式,通过仿真分析和热测试,验证了设备的散热效果,达到了大功率发射分机的热设计要求。     

某机载电子设备热设计

为了提高机载电子设备的冷却散热性能,保证设备可靠稳定工作,采用热仿真方法,对某机载电子设备进行了热设计.根据设备结构特点,提出了多种不同的设计方案,并对其进行了对比分析.综合考虑设备散热效果及可维修性,确定了最优的设计方案,实现了对某机载电子设备的热设计.该热设计方案已随电气设计和结构设计一起通过了各项验证试验,使用情况良好,同时,也为同类型机载电子设备热设计提供了较大的参考价值.     

液晶显示屏的热特性模拟及其热仿真软件的设计与开发

液晶的工作温度是液晶显示器的一项重要参数,为克服直接测量或解析计算求取液晶温度精确值的困难,利用ANSYS有限元软件对液晶显示屏进行了热特性分析,模拟计算出了稳态温度场分布,以及液晶层中心点的瞬态温度响应,经实验测量验证,模拟结果基本与试验值基本吻合,证明了模拟仿真的可行性.介绍了自行设计开发的液晶显示器仿真设计平台中的热分析模块,叙述了该热分析模块的设计思路以及计算的流程设计.     

基于Icepak的通信电子设备热设计及优化

本文结合通信电子设备工程实际,阐述了基于Icepak的通信电子设备热设计及优化的过程,探索了一种仿真计算与优化验证的热设计方法。文中通过初步计算选择合理的散热方式及确定散热布局,并详细介绍了利用Icepak软件对散热布局进行仿真计算的过程和散热器的参数化及优化设计过程。这种基于Icepak的热设计方法能明显提高设计效率,解决工程实际问题,对于通信电子设备的热设计具有参考意义。     

基于GaN功率器件的热仿真技术研究

针对大功率器件散热瓶颈问题,基于GaN功率芯片,利用有限元分析方法开展了芯片近结区热特性模拟方法的研究。建立了芯片近结区散热能力仿真评估的三维理论模型,系统地研究了不同的初始条件、边界条件、晶格热效应及结构理论假设等因素对仿真精度的影响,分析了理论建模因素对计算结果的影响的原因。同时采用红外热成像仪对不同功率下的GaN芯片结温进行测试验证,模拟计算的结果和测试值的偏差在10%之内,表明合理建模的热仿真技术可有效评估器件散热能力。     

地震红外遥感实验的热像处理系统与关键技术

为满足地震遥感基础实验研究中的红外热像处理要求，研究了实验红外热像数据的提取、增强显示和温度场分析等关键问题，通过引入最佳灰度域和动态值域概念，解决了实验热像分析处理所要求的最佳伪彩色显示与动态局部增强显示等关键技术，采用面向对象的程序设计方法开发了一套红外热像处理系统。并应用于模拟地震孕育的若石单轴压缩破裂过程及岩石双剪摩擦滑移过程的红外热像处理与分析研究。     

基于ANSYS的半导体激光器热特性模拟

介绍了ANSYS有限元软件在半导体激光器热特性模拟中的应用,计算了一个单量子阱980nm半导体激光器在脉冲下的瞬态热分布图,结果表明使用AN'Y'软件进行热分析可以做到模型建立便捷,施加载荷直观,求解速度快,图形显示功能强大,可以推广到各类半导体激光器件的热学特性分析中去.     

航空级加固型有源液晶显示器及其现状

应用于航空器的高性能有源液晶显示器（AMLCD）几乎全部都是由商用液晶显示屏加固而成的,美国从事加固型液晶显示模块以及加固型液晶显示器的公司最多,目前西方数以万计的航空级液晶显示器大多来自美国公司。有别于其它军用液晶显示器,航空级液晶显示器具有一些特殊的要求,例如显示亮度、显示尺寸、对比度、夜视兼容、抗阳光、振动与冲击等等公方面都与舰载、车载液晶显示器有所区别,从而使得用于航空器的液晶显示器也有着十分独特的加固工艺。本文介绍了航空级加固型液晶显示器的技术要求、加固工艺,市场需求以及西方部分公司的加固工艺水平。     

加固液晶显示器高温环境下热应力探究

为了探究加固液晶屏高温下热应力影响,建立了基于ANSYS的液晶屏复合结构的有限元分析模型,模拟分析了二维模型等效应力和液晶层上边界Y方向应力的分布情况。仿真结果表明,当环境温度上升到70℃,胶层中气泡和裂纹附近会发生应力集中,液晶盒上边界也会发生相应位置Y方向应力集中。将三种光学胶实际测试的力学数据代入模型分析发现,光学胶的弹性模量和热膨胀系数越大,引起的应力集中也越明显。基于模拟分析,胶层中含有裂纹时液晶屏所受应力最大,因此加工中应避免胶层出现裂纹。在对液晶屏粘贴ITO玻璃时,应该选用弹性模量和线膨胀系数较小的光学胶。     

Bracelet-Shaped Thermal Display for Representing Numerical Data

A thermal display, a type of haptic display, is effective for providing intuitive information about temperature. In many thermal display studies, users have assumed sitting positions when using these devices. However, their use in a large-scale virtual-reality system requires users to be in a standing position, as they generally observe three-dimensional (3D) objects while standing or walking around. Thus, we developed thermal displays that are suitable for large-scale virtual-reality systems. From another standpoint, in scientific visualization, response time is very important for observing physical phenomena, especially for dynamic numerical simulation. One way to optimize this parameter is to provide two types of thermal information: the rate of thermal change, and the actual temperature. To this end, we propose a bracelet-shaped thermal display with three Peltier elements that can provide both types of information. Finally, we present an example of visualizing and haptizing the result of a molecular dynamics simulation.     

封装结构与材料导热系数对FC-BGA热性能的影响

应用计算流体动力学仿真技术对一种带金属散热盖的FC-BGA封装热性能作参数化研究,分析相关结构参数与材料导热系数对封装热性能的影响。研究中考虑的因子包括基板层数、导热树脂与金属散热盖粘合剂的导热系数、金属散热盖结构参数及基板导热系数。探讨了封装体中主要的热量传递途径及各途径上的热流量分配。     

内嵌金属导热通道环氧模塑料导热性能与模拟

设计了垂直与水平两种导热结构,用高导热金属铜为填料在环氧模塑料（EMC）中进行填充,通过热模压法制备了样品。采用双热流计稳态法对样品导热系数进行了测试,采用ANSYS软件对EMC的热传导规律进行了模拟,并与实验结果进行比较分析。研究发现,随着铜填充量的增加,EMC的导热系数随之提高,填充量仅为25vol％时垂直导热结构试样导热系数高达104．62W／m·K。相同填充量下,垂直导热结构样品的导热系数远高于水平导热结构样品,垂直导热结构样品随着铜填充量的增加导热系数增加速度也明显快于水平导热结构样品,并出现明显的渗逾效应。模拟结果与实验结果符合较好。     

Thermal challenges deriving from the advances of display technologies

After a brief overview on development history of solid-state light sources, an light emitting diodes (LED)-backlit liquid crystal display television (LCD-TV) and a diffractive micro-electro-mechanical-system (MEMS) (GxL) laser projector are characterized for key performance indicators for their light sources, with highlight on thermal noise caused by Brownian motion of GxL ribbons. Then, we will propose a solution for thermal challenges in such a flat panel display using light sources with moderate power dissipation density, followed by discussion on necessity of advanced thermal spreader in cooling lasers with extremely high power dissipation density.     

火焰温度场的红外热成像动态测试

文中利用先进的红外热像仪对辊道窑火焰燃烧过程的动态温度场进行测试，精确地测量了火焰形状和火焰温度场中每一点的温度值，统计了火焰中各等温区及三维火焰形状，为研究火焰温度场对窑炉内温度场的影响提供了可靠依据。     

Thermal Modeling of Hybrid Storage Clusters

There is a lack of thermal models for storage clusters; most existing thermal models do not take into account the utilization of hard drives (HDDs) and solid state disks (SSDs). To address this problem, we build a thermal model for hybrid storage clusters that are comprised of HDDs and SSDs. We start this study by generating the thermal profiles of hard drives and solid state disks. The profiling results show that both HDDs and SSDs have profound impacts on temperatures of storage nodes in a cluster. Next, we build two types of hybrid storage clusters, namely, inter-node and intra-node hybrid storage clusters. We develop a model to estimate the cooling cost of a storage cluster equipped with hybrid storage nodes. The thermal model is validated against data acquired by temperature sensors. Experimental results show that, compared to the HDD-first strategy, the SSD-first strategy is an efficient approach to minimize negative thermal impacts of hybrid storage clusters.