DJOSER : verifica teorica e sperimentale dell'accuratezza del simulatore termico stazionario per l'elettronica di potenza

Bagnoli P. E., Bartoli C., Pasquinelli G., Stefani F.

Physical Sciences and Engineering  Analisi termica  Elettronica di potenza 

Nel presente lavoro, elaborato in connessione con quello precedente [1], vengono illustrati alcuni esempi di simulazioni termiche di strutture multistrato progettate in modo da replicare i tipici assemblaggi dei dispositivi elettronici di potenza. Tali esempi illustrano come il simulatore DJOSER sia pienamente sensibile alla configurazione geometrica del package sottostante alla superficie di dissipazione di potenza (incremento di spessori o asimmetria degli strati) ed alle condizioni al contorno di tipo convettivo. Il confronto tra i dati ottenuti dal simulatore analitico e da un programma basato sulla tecnica di calcolo agli elementi finiti hanno mostrato un'accuratezza della temperatura contenuta entro l'1 %. Le fonti di inaccuratezza nella procedura di calcolo di DJOSER sono il troncamento delle serie armoniche infinite, connesse con le funzioni di Green, e le dimensioni delle griglie bidimensionali con cui vengono descritte le funzioni di temperatura e flusso. Rispetto a questi due fattori sono state compiute numerose prove in modo da valutare l'errore percentuale medio e massimo anche in relazione al tempo di calcolo necessario, in modo da poter individuare dei valori di compromesso per il numero massimo di autovalori utilizzati e per le dimensioni delle griglie. In ultimo vengono presentati i risultati degli esperimenti effettuati su campioni reali atti a validare le mappe termiche con quelle ottenute con la termografia a raggi infrarossi.

Source: XXIII Congresso Nazionale UIT sulla Trasmissione del Calore, Parma, 20-22 Giugno 2005

Publisher: Edizioni ETS - Pisa, Pisa, ITA