HyperLynx Thermal - oprogramowanie do analizy termicznej płytek drukowanych

Oprogramowanie HyperLynx Thermal umożliwia przeprowadzenie analizy termicznej płytki drukowanej z rozmieszczonymi elementami i częściowo lub całkowicie poprowadzonymi połączeniami, zaprojektowanej przy użyciu wszystkich popularnych narzędzi do projektowania obwodów PCB. Profile temperatury, gradienty oraz mapy obszarów, w których została przekroczona założona temperatura progowa, umożliwiają rozwiązanie większości problemów termicznych na wczesnym etapie projektowania obwodu.

Posłuchaj
00:00

Wzrost temperatury komponentu elektronicznego o 10°C w zakresie powyżej 100°C powoduje zmniejszenie współczynnika MTBF (Mean Time Between Failure) o 50%. HyperLynx Thermal dostarcza narzędzia pozwalające rozwiązać problemy narażeń termicznych już na etapie projektu obwodu PCB.

Symulacja rozkładu temperatury pozwala zarówno wykryć przekroczenie wartości dopuszczalnych dla poszczególnych komponentów i złączy, jak wyeliminować ryzyko wyginania się podłoża wraz ze wzrostem temperatury.

Przedmiot analizy i warunki środowiskowe

HyperLynx Thermal może importować i analizować płytki jednostronne, dwustronne i wielowarstwowe, także o nieregularnych kształtach. W trakcie analizy możliwe jest "przesuwanie" płytki w różne miejsca wewnątrz obudowy, umieszczanie na niej dodatkowych płytek rozszerzających oraz przesuwanie komponentów.

Odprowadzanie ciepła z poszczególnych komponentów i najbardziej zagrożonych obszarów płytki może być realizowane poprzez mocowanie na niej radiatorów i wentylatorów. W trakcie analizy modelowany jest wpływ grawitacji, ciśnienia atmosferycznego i kierunku przepływu powietrza. Płytka może być umieszczona w zamkniętej komorze z wymiennikiem ciepła lub bez oraz w otwartym otoczeniu z wymuszoną konwekcją.

Szybka, precyzyjna symulacja

HyperLynx Thermal uwzględnia przestrzenny model rozkładu ciepła oparty na przewodnictwie, konwekcji i promieniowaniu. Dokładność, potwierdzana przez użytkowników oraz analizowana podczas testów w komorze klimatycznej i metodami obrazowania w podczerwieni, wynosi ±10%.

Metoda różnic skończonych oraz lokalne, samodopasowujące się siatki numeryczne wykorzystywane w obliczeniach pozwalają na uzyskanie krótkiego czasu symulacji przy dużej dokładności. Czas symulacji termicznej płytki z 200 elementami zajmuje mniej niż 10s na średnio wydajnym komputerze PC.

Profile analizy termicznej

Profil temperatury
Szybki podgląd profilu temperatury projektowanej płytki PCB z uwzględnieniem przewodzenia, konwekcji i promieniowania jest pomocny w dochodzeniu do optymalnego rozwiązania przy potencjalnym zagrożeniu przegrzewania się elementów.

Jeśli kilka komponentów generuje wysoką temperaturę, a sąsiedni obszar jest chłodny, rozwiązaniem może być zastosowanie grubszej warstwy miedzi. Jeśli zaś sąsiedni pakiet także jest gorący, należy wykorzystać inne sposoby transferu ciepła.

Kontrola przekroczenia reguł termicznych
Potencjalne uszkodzenie elementu z powodu przegrzania jest uzależnione od kilku czynników, takich jak rodzaj materiału, procesy produkcyjne czy środowisko pracy. HyperLynx Thermal udostępnia projektantom narzędzie do szybkiego poszukiwania miejsc naruszenia reguł temperaturowych na całej powierzchni płytki PCB.

Gradient temperatury
Duży gradient temperatury wywołuje znaczne naprężenia mechaniczne związane z rozszerzalnością termiczną materiału, co może skutkować pęknięciem lub wypaczeniem płytki. HyperLynx Thermal ostrzega przed tym zagrożeniem, pokazując mapę gradientu temperatury na całej powierzchni.

Konfiguracja, konwersja i modele elementów

HyperLynx Thermal jest dostarczany z bazą 2500 modeli elementów. Nowe modele mogą być tworzone w ciągu kilku minut na podstawie kart katalogowych. Możliwy jest eksport bezpośredni z programu Mentor Graphics Expedition, a poprzez wykorzystanie formatu IDF także z PADS PCB, Cadence Allegro, OrCAD Layout, Cadstar, Vistula, Protel i PCAD.

Różnorodność zastosowań

W trakcie 10 lat prac projektowych możliwości analityczne HyperLynx Thermal zoptymalizowano tak, aby sprostać wymogom wielu specyficznych zastosowań i gałęziach przemysłu.

Przemysł samochodowy
W samochodowych aplikacjach typowy jest przepływ dużych prądów przez grube ścieżki na płytce drukowanej, co powoduje wydzielanie się znacznych ilości ciepła. Sytuację tę zilustrowano na zdjęciu obok.

Awionika i przemysł kosmiczny
Kolejne zdjęcie pokazuje rozkład temperatur na typowej płytce wykorzystywanej w aplikacjach satelitarnych. Analizowane jest tu promieniowanie cieplne na płycie wraz ze śrubami i mocowaniami pakietu na górnej i dolnej krawędzi, przewodzącymi ciepło do radiatora.

Przemysł komputerowy
Zdjęcie obok pokazuje rozkład temperatur na płycie głównej komputera. Są to płyty dość duże, gęsto obsadzone elementami i zawierające mikroprocesor wydzielający znaczne ilości ciepła. Wykorzystując HyperLynx, można modelować wentylator, radiator, lokalne ukształtowanie strumieni powietrza oraz inne metody chłodzenia konwekcyjnego.

Telekomunikacja i automatyka przemysłowa
Kolejne zdjęcie pokazuje rozkład temperatury na płycie zamontowanej w kasecie, zawierającej radiatory rozmieszczone na wielu komponentach.

Zasilacze
Zasilacze dużej mocy zwykle zawierają wysokie elementy, które rozpraszają na sobie znaczne ilości ciepła, zarazem ograniczając przepływ powietrza. Na zdjęciu obok widoczny jest rozkład temperatur na płytce z poziomo umieszczonym zasilaczem z naturalnym chłodzeniem konwekcyjnym.

Pomimo że zawiera on transformator dużej mocy, jego temperatura pozostaje niska ze względu na dużą powierzchnię i naturalną konwekcję. Najgorętsze komponenty sprawiają wrażenie rozpraszania niewielkiej mocy.

HyperLynx Thermal stanowi integralną część pakietów Expedition PCB i Pads ES. Równocześnie występuje jako niezależne oprogramowanie, które może współpracować z większością popularnych na rynku środowisk do projektowania obwodów PCB.

Więcej informacji na temat HyperLynx Thermal znajduje się na stronie producenta: www.mentor.com/products/pcb-system-design/circuit-simulation/hyperlynx-thermal

Gamma
www.gamma.pl

Powiązane treści
Analiza termiczna projektów PCB
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
Elektromechanika
Lodówka kompresorowa przenośna czy klasyczna turystyczna – jaką wybrać na wakacje?
Elektromechanika
Przenośne kolumny – wygodne nagłośnienie na co dzień i na imprezę
Elektromechanika
Wzmacniacze gitarowe do domowego grania – jak dobrać sprzęt, by nie przepłacić?
Zasilanie
Transformatory zasilaczy impulsowych - indywidualne rozwiązania z systemem izolacji UL
Produkcja elektroniki
Grupa Renex wprowadza nowe oprogramowanie do robota lutowniczego Reeco z ramieniem Yamaha SCARA
Pomiary
Nowe oscyloskopy Voltcraft - seria DOV ma ekran dotykowy, wyjście HDMI, małą masę i kompaktowe wymiary
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Magazyn
Lipiec 2025
Magazyn
Czerwiec 2025
Targi zagraniczne
Elmässan Stockholm 2025

Komponenty indukcyjne

Podzespoły indukcyjne determinują osiągi urządzeń z zakresu konwersji mocy, a więc dążenie do minimalizacji strat energii, ułatwiają miniaturyzację urządzeń, a także zapewniają zgodność z wymaganiami norm w zakresie EMC. Stąd rozwój elektromobilności, systemów energii odnawialnej, elektroniki użytkowej sprzyja znacząco temu segmentowi rynku. Zapotrzebowanie na komponenty o wysokiej jakości i stabilności płynie ponadto z aplikacji IT, telekomunikacji, energoelektroniki i oczywiście sektorów specjalnych: wojska, lotnictwa. Pozytywnym zauważalnym zjawiskiem w branży jest powolny, ale stały wzrost zainteresowania klientów rodzimą produkcją pomimo wyższych cen niż produktów azjatyckich. Natomiast paradoksalnie negatywnym zjawiskiem jest fakt, że jakość produktów azjatyckich jest coraz lepsza i jeśli stereotyp "chińskiej bylejakości" przestanie być popularny, to rodzima produkcja będzie miała problem z utrzymaniem się na rynku bez znaczących inwestycji w automatyzację i nowe technologie wykonania, kontroli jakości i pomiarów.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów