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一种获取PCB电路稳态温度场的3D有限差分法
A 3-D Finite Difference Method for Obtaining the Steady-State Temperature Field of a PCB Circuit
| 作者 | Guochun Wan · Kaifeng Zhang · Kang Fu |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2023年2月 |
| 技术分类 | 可靠性与测试 |
| 技术标签 | 可靠性分析 热仿真 有限元仿真 功率模块 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 三维有限差分法 稳态温度场 PCB电路 热分析 功率组件 产品可靠性 散热 |
语言:
中文摘要
板载驱动模块工作产生的热量会导致产品故障率上升。本文针对驱动模块的热分析，提出了一种3D有限差分法，旨在解决传统商业软件（如ANSYS ICEPAK或FLOTHEM）在处理复杂PCB热仿真时计算资源消耗大、建模复杂的问题，通过考虑LED及周边功率元器件的耦合影响，实现更高效的稳态温度场预测。
English Abstract
The temperature rise caused by the heat generated by the on-board LED driver module during work will lead to the rise of product failure rate. The thermal analysis of this drive module should not only consider the heat and packaging of the LED itself, but also the influence of other power components. Common commercial thermal simulation software, such as ANSYS ICEPAK or FLOTHEM, usually requires d...
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SunView 深度解读
热设计是阳光电源光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）核心可靠性指标的关键。该文提出的3D有限差分法相比传统有限元法（FEM）具有更高的计算效率，非常适合在产品研发早期阶段对高功率密度PCB进行快速热迭代。在阳光电源的研发流程中，该方法可用于优化逆变器功率模块及PCS内部的布局设计，有效降低热点温度，从而提升产品在极端环境下的长期运行可靠性，并缩短研发周期。