电源模块设计与验证之电热协同分析

随着现今产品设计复杂度的提升，以及研发周期更短和更具竞争力的产品；使我们不得不从以往相对独立的设计流程向着团队间协同所转变。

当代电子系统设计需要考虑热效应对电路性能的影响，电热协同分析包含电热协同电路仿真和电热协同焦耳热仿真。

针对电热协同电路仿真，以IGBT为例：功率管的导通和开关损耗, 每一次的开关过程，Rds的电阻都是一直变化的，从大到小或者从小到大，而且开关的过程DS之间是有电流的，功率损耗会使IGBT发热，功耗与温度关系来自于FLO-EFD导入的降阶壳体热模型，该模型参数转换为Thermal Netlistformat，可以与Xpeidtion AMS进行交互仿真。

电热协同焦耳热仿真把电和热相互的影响考虑到了一起。因为电导率并不是固定不变的，而是和温度有关，随着温度的升高导电率会下降。同样电流流径电阻的时候会产生热量，此热量为焦耳热。因此为了获得准确的仿真信息，应考虑电与热的互相影响，进行电热混合仿真。压降也叫IR-Drop，由于电源网络同样存在阻抗，因此导致接受端的电压相比源端更低。应用公式I=U/R,由于导体并非理想，所以会存在电阻，导致电压上的下降。热量的传递有传导、对流及辐射三种方式，热仿真包括焦耳热和器件热。热仿真造成的温度升高使得导体的导电能力下降要考虑到电仿真中，电仿真中因电流在导体的损耗产生焦耳热需要考虑到热仿真中。

编辑：黄飞