AEDT平台PCB连接器电热耦合案例

PCB连接器发展概述

• 连接器是一种电子元件，通常用于连接电子设备的不同部分。它能够传输电力、信号和数据，使设备之间能够稳定地交流和合作；

• PCB连接器是电子连接器的一种，专门用来连接和固定PCB的连接器件，应用于各种复杂的环境条件下。

• 发展趋势：
‐小型化、高频信号传输、自动化工作、低成本、人性化

• 应用场景：
‐用于航空、铁路、工业、宇航；UPS；通信电源；蓄电池等产品首选大电流连接器
‐各类电动车辆，交直流稳压电源，逆变器等场景

连接器设计挑战

• 电磁设计
‐频率的升高使得阻抗控制/延时等设计难度加大
‐连接器的寄生参数对其传输性能影响越来越大
‐连接器电磁辐射泄漏容易导致EMC问题

• 结构可靠性设计
‐连接器的插拔力是否合理
‐连接器的强度、刚度、疲劳寿命等设计难度加大
‐连接器的可靠性要求越来越高

• 散热设计
‐射频连接器等功率越来越大，散热要求越来越高

项目概述

• PCB连接器在工作过程中会发热，PCB以及连接设备温度过高会导致一系列热故障问题：
• 接触力的减小，弹性材料强度降低，应力松弛，出现了接触不良的问题；
• 接触电阻增加，降低传输性能；

AEDT平台下电热耦合的介绍

• 新一代电热耦合：
‐统一的仿真平台；
‐便捷的模型处理；
‐准确的损耗映射；
‐全面的边界设定；
‐稳健的求解计算；
‐快速的变量扫参；
‐丰富的结果展示

关键实施流程

HFSS关键设置参数

电场结果分析

Icepak热仿真关键设置

总结
- AnsysAEDT Icepak提供了与其他电磁场仿真工具的熟悉界面；
- 模型以及材料前处理准备过程大大减少，缩短了前处理的时间；
- 自动化的多级网格剖分工具，减少了网格剖分前处理的时间；
- 不同散热方式的求解器快速设置，降低了非热管理专业工程师的处理难度；
- 可以直接在AEDT平台下完成自动的单向双向耦合过程。