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仿真技术为Solectron冷却室外天线节省3个月时间和40,000美金

日期:2012-06-19

通过采用计算机仿真技术对一种室外WiFi天线进行建模,Solectron在样机制造及测试方面节省了大量时间和金钱。“在建立第一个样机之前,我们使用Flomerics 的Flotherm热分析仿真软件,从冷却角度优化设计并确认设计的可行性。”Solectron的机械工程经理Robert Raos如是说,“结果表明初始样机符合顾客要求的所有设备规范。如果没有采用这套软件,我们至少需要另外投入三个月和40,000美金用于识别和解决初始设计理念上所引发的隐患问题。”

 
设计WiFi无线接入口的目的在于将其安装在室外的一根支架上,为诸如宾馆之类的大型建筑提供无线服务。该部件会产生200W的内部热负荷以及承受几乎相同数值的太阳照射负荷。基于外部环境的最高申博为46o C 的理论依据,此电子室内可允许的最高申博应为66oC 。其他限制条件包括最大重量为12磅以及最高成本为120美金。
 
Raos研究了四种备选的冷却方法,包括:热电冷却、具有空调装置的控制板、相变材料蓄热以及空对空热交换器。他选择的空对空热交换器设计采用内部风扇通过内部散热片提供空气环流,同时采用外部风扇将室外空气通过外部散热片排出。通过散热片与空气的对流换热以及内外散热片之间的传导实现传热。内外部空气不会混合在一起。
 
“我选择Flotherm 来分析冷却性能,因为这个软件的设计完全是为了给电子冷却建模并提供多种选择方案以减少电子元官网建模所需的时间。”Raos说。例如,Raos将印制电路板、散热器及风扇的设计参数输入Flomerics的网站,生成相应的精简模型,随后下载这些模型并插入到他的系统模型中,这样做就消除了为这些元官网创建详细的几何模型的需要。精简模型为这些元官网的热特性提供了精确的近似值。当系统模型完成时,Raos成功得出了机箱内每一点上的申博值、流速和方向。
 
初始设计的仿真结果显示机箱内一些区域的申博以及电路板上的申博高于最大值66oC 。Raos修改了机箱和散热器的几何形状,并重做了几次分析,直到设计达到客户的全部要求。设计成型及测试后发现,第一台样机完全符合所有客户的要求。Raos 表示:“仿真技术帮助我们极其迅速的调整设计方向,使我们完全按照客户的期望进行设计。”
 
如需更多信息,请登录Flomerics网址:
 
内容提要:仿真结果显示室外天线上不同位置的空气申博。
 
 
FLOMERICS
 
 
FLOMERICS公司创立于1988年,是全球第一个开发专门针对电子设备热设计仿真软件的公司,自1989年推出FLOTHERM电子热分析软件以来就一直居于市场领导地位并引领该行业的技术发展。目前FLOMERICS公司还是一家在伦敦股票交易所上市的高技术软件公司。在1999年,FLOMERICS公司还兼并了在时域电磁场分析方面全球领先的KCC软件公司,推出了全球首个系统结构级电磁兼容仿真软件FLO/EMC,目前FLO/EMC和FLOTHERM软件已实现完全无缝和同一界面的协同设计,可共享几何模型,令结构设计工程师可以快速方便地全面分析系统的散热与电磁兼容性这一对矛盾并得出符合二者要求的设计方案。2004年初,FLOMERICS公司还推出了专门针对电子线路设计工程师开发的PCB电路板级热设计软件FLO/PCB以及与Cadence公司Allegro无缝接口的FLO/PCB for Allegro软件。2005年5月,FLOMERICA公司全资收购了MicReD公司,推出申博热测试系统并在硅谷建立了测试实验室;2006年7月,FLOMERICS公司收购了以研发流动和传热的仿真技术见长的NIKA GmbH 公司全部股份资本,将CFD技术深度嵌入主流MCAD 软件,不但为FLOTHERM软件未来的发展注入了新的技术动力,并将客户扩展到非电子设计领域。
(注:著名三维CAD软件开发商SOLIDWORKS公司的申博及热分析软件COSMOS-FLOWORKS就一直是由NIKA GmbH 公司开发的)
 
作为电子热分析领域技术的领导者和标准制定者,FLOMERICS公司拥有业内数量最大的电子热分析专家队伍,FLOTHERM不但是全球第一套专业电子散热分析软件,也是目前唯一拥有参数化和目标驱动优化设计功能、全球标准IC封装热分析模型库(Flopack)及CAD模型自动热等效简化功能的软件,其中Flopack芯片封装热分析模型已被美国JEDEC组织作为全球唯一的IC热模型标准。FLOMERICS公司一直并会继续领导全球电子散热设计技术的发展。
 
Flo/EMC软件是目前全球唯一专业分析系统级电磁兼容性的仿真软件,其核心采用基于时域的先进的Advanced TLM---高级传输线法。Flo/EMC拥有一次求解就获得整个系统频率响应(屏蔽效能)的高效分析能力,另外还独家拥有处理通风孔、缝隙、空间线缆、集总电路等系统级EMC分析关键细节的TLM等效模型技术,真正实现了宽频带、大尺寸的系统级电磁兼容性仿真分析。
 
依据独立的第三方调查显示,目前全球80%以上的电子产品热设计工程师都在依靠本公司的FLOTHERM与Flo/EMC软件进行散热设计与电磁兼容性分析,客户包括大型跨国电气产品制造商、全球所有位于前十位的PC/工作站/大型计算机制造商、所有主要的电信交换设备制造商、所有主要的网络硬件制造商、世界上最大的半导体制造商和申博申博及军事领域内最大的几个供应商。
 
Microstripes是功能强大的三维电磁计算仿真软件。Microstripes三维电磁场分析软件采用高级时域传输线矩阵(TLM)求解Maxell方程组。在时域通过冲击脉冲激励,可以一次性求解出系统整个宽频的响应。Microstripes友好的图形操作界面,独特OCTREE网格划分技术等特点使其成为分析复杂、电大尺寸天线及微波官网模型电磁场特性的理想工具。
 
FLOMERICS公司在全球40几个国家和地区都有分支机构或分销商从事市场与技术支持,其中英国、美国、法国、德国、意大利、瑞典、中国、日本、韩国、新加坡、印度等地区都拥有全资分支机构,覆盖了全球所有主要的电子生产、研发地区。

 

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