对HFSS中的结构使用Icepak进行热仿真-以微带电路为例-含工程

对HFSS中的结构使用Icepak进行热仿真-以微带电路为例-含工程

在HFSS中依据厂家模型自己进行连接器仿真—以SMP接口为例中分析了基于现有的结构在HFSS中对连接器进行3D建模，下面基于这个模型简要介绍如何在HFSS中进行热仿真。

下载链接：对HFSS中的结构使用Icepak进行热仿真-以微带电路为例-HFSS工程

0、结果简单展示

1、创建Icepak工程

在已有的工程中如下选择，创建Icepak温度仿真的project：

创建完成后出现一个空的三维结构，只有一个空气盒子：

2、模型修正

在热仿真过程的，微带线要使用非理想的导电体，不能使用理想的PEC了，此处需要将导体部分换成实际的铜厚：

此外，对于导体而言，最好手动设置Solve inside打开，这样会把导体看成实际的导体，电流、温度不只在铜皮表面传播，这个设置对之后的热仿影响较大：

3、模型复制

我们在HFSS中已经完成了建模，此处不需要继续进行重复工作了，可以直接选中结构进行复制，注意在原结构中我们要选中图形，按住ctrl逐个单机：

复制后如下所示（注意，复制时可能会报错，报错原因是其中存在材料的热属性没有被定义，比如此处我使用的4350B的材料的热属性默认是空的，我照着FR4的热特性抄了一下）：

4、模型边界设置

我们首先来设置边界，选中空气盒子的六个面，右键Therma，按照如下进行选择，将其六个面设置为理想的自由空气边界：

设置成默认的就行，也就是没有气压，没有主动的空气流动：

5、仿真设置

按照如下的操作添加仿真设置：

在General中修改如下项，选择确定即可：

6、链接HFSS中的EM Loss

在传输中，微带线的损耗会转化为热，Icepak支持直接对HFSS工程（同样结构）进行热链接，先选中从HFSS中复制来的所有器件结构，然后按照如下操作：

选择Use This Project，Icepak会自动链接到HFSS的仿真工程上：

如果有报警信息，是因为设置了变量要求手动确认，此处不需要同步（同步就是HFSS中修改变量Icepak会同步变化，双向的），选择Accept就行：

设置完成后点击确定即可：

7、设置温度监控

这一个不是必须的，但是设置监控有助于我们观察仿真是否收敛，此处选中微带线的上表面，在左侧选择Monitor，进行如下设置：

我主要关注温度，监控温度即可：

最后Check一下即可，可以发现没有问题：

8、仿真运行与温度可视化

选中微带表面和电路板表面，按照如下的选择绘制表面的温度：

绘制后如下所示：

选择Setup，可以查看之前设置的温度监控器：

可以看到温度趋于收敛了：

9、设置输入端口能量

回到HFSS的端口激励设置，选择Edit Source：

将端口激励能量改为100W，原来是默认的1W：

然后回到Icepak重新进行仿真，可以看到现在温度到了55度：

温度曲线如下所示：

10、加入散热铝结构

在微带结构板材下面加大块铝进行散热模拟：


重新仿真结果如下，可以看到温度有一定的下降：