R課堂 | 什么是DC-DC轉(zhuǎn)換器的熱仿真

在“DC-DC轉(zhuǎn)換器的熱仿真”系列中，將介紹使用ROHM Solution Simulator對(duì)耐壓80V、輸出5A的DC-DC轉(zhuǎn)換器IC“BD9G500EFJ-LA”組成的電源電路進(jìn)行電路工作仿真，還會(huì)介紹可以同時(shí)執(zhí)行該IC和外置器件肖特基勢(shì)壘二極管“RB088BM100TL”溫度仿真的仿真環(huán)境及其使用方法。

該仿真工作需要使用ROHM Solution Simulator中新增的熱分析功能。首先，簡(jiǎn)單為您介紹一下這種熱分析功能。

ROHM Solution Simulator中新增的熱分析功能包含在ROHM Solution Simulator用的仿真模型——Solution Circuit中。目前共有10種具有熱分析功能的Solution Circuit，今后還會(huì)逐步增加。這里使用的BD9G500EFJ-LA的Solution Circuit也是這10種電路之一。

ROHM Solution Simulator的熱分析功能具有以下特點(diǎn)：

該熱分析功能，是使用熱流體分析工具對(duì)從實(shí)際電路板計(jì)算出的散熱相關(guān)參數(shù)進(jìn)行3D建模，并將三維數(shù)據(jù)降維為一維，以便可以通過(guò)電路仿真器進(jìn)行熱分析，從而進(jìn)行電和熱的耦合分析。耦合分析是考慮了電、熱、流場(chǎng)等兩種或多種不同影響因素的交叉作用和相互影響，并對(duì)穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)進(jìn)行計(jì)算的一種分析方法。其示意圖如下：

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在該熱仿真中，不僅可以確認(rèn)在電路工作過(guò)程中發(fā)生變化的半導(dǎo)體結(jié)溫（芯片溫度）TJ、封裝頂部表面溫度TT和焊料表面溫度TFIN，還可以確認(rèn)SPICE熱模型原本無(wú)法確認(rèn)的電路板上的外圍元器件溫度和模塊內(nèi)部的芯片熱干擾等。

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此外，仿真時(shí)間也大大縮短。以往進(jìn)行這種熱分析仿真需要十幾個(gè)小時(shí)甚至將近一天的時(shí)間，而如今使用ROHM Solution Simulator，在10分鐘以內(nèi)即可完成。

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使用ROHM Solution Simulator，可以進(jìn)行如上所述的熱分析。

我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了ROHM舉辦的研討會(huì)的講義資料和DC-DC轉(zhuǎn)換器的選型指南等可以下載的資料。

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