基于智能优化算法的PCB板电子元件条件热布局优化及仿真分析

针对PCB板电子元件的热布局优化问题提出一种基于智能优化算法的方法,对PCB板电子元件的热特性进行分析及建模,对其条件热布局的目标函数和约束条件进行限制,将智能优化算法引入热布局优化过程中,求得最优的元件布局方案,采用蚁群算法,通过对比实验验证方法的有效性,此结果对提高PCB板电子元件的热性能具有重要的理论和实际意义,可为同类问题的研究提供参考。

基于模拟退火算法的元器件热布局优化研究

为在电子学设计之初优化PCB的元器件热布局,降低板上元器件最高温,减少后期热控设计难度,以某电路箱目标提取板为例,综合考虑器件热耗、尺寸、封装材料、接触传热系数等多项影响因素,采用热平衡法构建了PCB上元器件二维稳态温度场的数学模型,并通过仿真计算验证了数学模型的准确性。基于模拟退火算法进行元器件热布局优化,获得的最佳布局相对初始布局,最高器件结温降低了28.4℃,有力证明了元器件热布局的重要性和模拟退火算法的有效性。同时为推广智能算法在元器件热布局优化上的应用,兼顾热学与电子学设计的匹配度,通过MATLAB的GUI模块设计了图形用户界面,可对任意PCB上的器件热布局提供设计参考。

基于模拟退火算法的功率元件热布局优化

电子设备运行频率大幅提高,可能导致工作过程中功率元件由于温度过高而失效的问题,影响着电子机箱内部的正常工作。通过MATLAB编程实现模拟退火算法对PCB电子元件的散热布局进行优化设计,进而提高电子设备散热效率,并利用Icepak软件进行温度场仿真对温度结果进行验证。验证结果表明模拟退火算法可有效解决PCB电子元件散热布局的优化问题,避免了传统算法的大规模计算,在电子元件散热领域中有良好的应用前景,并且在实际应用中能有效改善温升问题,提高了电子设备的工作效率。

多芯片PCB板热布局优化试验研究及数值模拟

应用红外热成像技术,对PCB板芯片组布局优化前后的表面温度进行试验测定,同时利用ICEPAK对PCB板表面温度场进行数值模拟,探索预测芯片组热布局效果的可行途径。试验结果表明布局优化后芯片组表面最高温度较随机布局从151.43℃降低至141℃,降幅为6.89%,布局优化降温效果明显。数值仿真发现PCB板导热系数、发射率、建模方式等因素对结果的准确性影响程度不同:发射率总体影响较小,而导热系数的影响较为显著,建模时应尽量减少对元件结构的简化。采用改进后的仿真模型对芯片组布局进行计算,结果显示芯片温度计算值相对误差最小为0.33%,最大为5.99%,布局优化前后最高温度降低5.61%。仿真值与实验结果符合较好,说明合理运用数值模拟技术可以替代实验对电子元件进行热布局分析。

用模拟退火算法实现集成电路热布局优化

介绍了一种综合考虑集成电路电学性能指标以及热效应影响的布局优化方法 .在保证传统设计目标 (如芯片面积、连线长度、延迟等 )不被恶化的基础上 ,通过降低或消除芯片上的热点来优化集成电路芯片的温度分布情况 ,进而优化整个电路性能 .并将改进的模拟退火算法应用于集成电路的热布局优化 ,模拟结果表明该方法与传统布局方法相比在保持了较好的延迟与连线长度等设计目标的同时 。

基于热叠加模型的叠层3D多芯片组件芯片热布局优化研究

叠层三维多芯片组件(3D Multi-Chip Module,MCM)芯片的位置布局直接影响其内部温度场分布,进而影响其可靠性.本文研究了叠层3D-MCM内芯片热布局优化问题,目标是降低芯片最高温度、平均芯片温度场.基于热叠加模型并结合热传导公式,选取芯片的温度作为评价指标,确定出用于3D-MCM热布局优化的适应度函数,采用遗传算法对芯片热布局进行优化,得出了最优芯片热布局方案,总结出了可用于指导叠层3D-MCM芯片热布局设计的热布局规则;采用有限元仿真方法,对所得的热布局优化结果进行验证,结果表明热布局优化结果与仿真实验结果一致,本文所提出的基于热叠加模型的MCM热布局优化算法可实现叠层3D-MCM芯片的热布局优化.

基于模糊遗传算法的埋入式电阻热布局优化

针对标准遗传算法优化埋入式电阻热布局存在的过早收敛等问题,通过设计适应度函数、采用模糊逻辑控制器自适应调整交叉概率和变异概率,以及对长时间未进化的种群实施局部灾变等措施维持种群多样性,使算法最终收敛于全局最优解。仿真结果表明,该算法能够更好地抑制早熟收敛,算法优化布局结果的温度分布更平均,并通过热成像仪对实验样件进行温度分布测试验证了算法的有效性。

基于树脂封装的三维微波组件热布局研究

采用树脂封装三维微波组件是微波组件小型化、轻量化发展的一个趋势。介绍了基于树脂封装的三维组件基本结构,通过有限元热仿真分析方法,得出了大功率微波芯片(MMIC)在树脂封装中的位置布局原则。

非完全阵列分布的电子元器件的热布局优化

运用有限元分析软件ANSYS,对含有非完全阵列分布电子元器件的电子设备的稳态温度场分布进行了研究,分析了导致设备过热的主要原因,并根据分析结果对其内部电子元器件的布局进行了优化。结果表明:通过改变电子元器件的位置,电子设备的最高温度和平均温度分别降低了9.914%和9.838%,可靠性得到了提高。

多制冷片热电模组中制冷片热布局仿真研究

以多制冷片热电制冷模组为研究对象,通过对6组具有相同有效工作面积和理论性能参数,而数量、型号、排布方式不尽相同的热电制冷片进行有限元仿真,探究热电制冷片热布局对热电制冷模组实际工作性能的影响。结果表明,热电制冷片热布局会影响热电制冷模组的实际工作性能。所研究的6组排布中,具有相同排布方式的“单片居中”、“2片居中”、“4片居中”表现出了近乎相同的实际工作性能;而最优排布方式“4片均布”相比“单片居中”,在热源发热功率为30 W和50 W、工作电流为最大电流的条件下,制冷效果分别提升了13.88%和9.17%,制冷效率分别提升了12.24%和12.12%。

表面响应法在埋置型大功率多芯片微波组件热布局中的应用研究

该文将有限元模拟与基于统计试验的表面响应法(RSM)相结合,应用于特定需求的埋置型大功率多芯片微波组件热布局分析中,先通过ANSYS温度场分析,得出大功率芯片布局是影响整体温度和芯片结温的关键因素,再对一含有四个大功率芯片的微波组件模块进行了表面响应分析,得到了关于芯片坐标的线性回归方程,利用该方程可预测坐标组合下芯片的结温和进行芯片坐标的寻优。同时,评价了RSM响应模型的精度,采用有限元仿真验证表明:线性回归方程的预测值与仿真值误差仅为0.0623℃,研究成果对埋置型大功率多芯片微波组件热设计具有指导意义。

表面响应法在埋置型大功率多芯片微波组件热布局中的应用研究

本文将有限元模拟与基于统计试验的表面响应法（RSM）相结合，应用于特定需求的埋置型大功率多芯片微波组件热布局分析中，先通过ANSYS温度场分析，得出大功率芯片布局是影响整体温度和芯片结温的关键因素，再对一含有四个大功率芯片的微波组件模块进行了表面响应分析，得到了关于芯片坐标的线性回归方程，利用该方程可预测坐标组合下芯片的结温和进行芯片坐标的寻优。同时评价了RSM响应模型的精度，采用有限元仿真验证表明：线性回归方程的预测值与仿真值误差仅为0．0623℃，研究成果对埋置型大功率多芯片微波组件热设计具有指导意义。

和信借微博热布局手机应用新平台

移动互联网在终端层面的多样性，在用户层面的多元性，使得基于差异化服务的个性化应用成为其发展的必然趋势。

控制柜关键因素热布局优化研究

随着电子设备向高性能、微型化、集成化的趋势发展,控制柜的散热能力不仅影响电子元件的性能和使用寿命,更对系统稳定性有着重要意义。以控制柜内整体区域平均温度作为优化目标,根据L64(88)正交表的模拟值拟合得到多次回归方程,并求解方程得到最优解。结果表明:采用非线性拟合与数值模型符合性更高,二次回归方程拟合效果最好。根据二次回归方程得到控制柜热设计最佳布局,为提高电子产品热可靠性设计提供了借鉴意义。

基于遗传算法的笔记本电脑热布局的优化设计

本文提出了一种笔记本电脑的热布局优化设计方案。采用遗传算法,较好地解决了热阻路径的优化问题,并通过仿真结果进一步证明了本文算法的有效性。

基于遗传粒子群算法的三维芯片热布局优化

三维叠层芯片是由多层芯片堆叠而成,其热效应与散热问题尤为突出。采用遗传粒子群算法对三维叠层芯片的热布局进行优化,研究了该芯片的功率以及个数对热布局的影响。仿真结果表明:使用遗传粒子群算法的热布局的优化精度较高,经过优化后的三维叠层芯片的温度分布更加均匀,最高温度以及温度梯度都有显著降低;三维叠层芯片的功率越高,以及堆叠的芯片个数越多,热布局优化的结果就越明显。

基于模拟退火离散粒子群算法的芯片堆叠热布局优化

针对芯片堆叠的热布局优化问题,使用热叠加模型,结合热传导公式,以所有芯片温度的最高值作为评价指标,确定出三维芯片堆叠热布局优化的适应度函数;然后采用模拟退火离散粒子群算法对芯片热布局进行优化,得到优化后的芯片堆叠布局方案,并用Icepak软件对优化后的布局进行仿真验证。仿真结果表明:采用模拟退火离散粒子群算法对三维芯片堆叠进行热布局优化可以使温度分布更加均匀,最高温度明显降低。

MCM热布局的模糊遗传算法分析

针对传统的芯片热布局全局收敛性能较差,容易陷入局部收敛的特点,基于模糊集理论,提出了一种用于MCM热布局的模糊遗传算法。通过模糊推理规则,分析芯片之间的模糊关系,设计适应度函数、采用模糊逻辑控制器自适应调整交叉概率和变异概率,使算法收敛于全局最优解。对热布局的传统方法与改进方法的仿真结果进行了比较。仿真结果验证了模糊遗传算法的可行性。

航天器舱内设备热布局优化及仿真

随着技术的发展,在汽车、通讯、逆变器等行业采用热设计技术,成为了产品研发不可缺少的重要部分,因此在电子设备设计的初期应该考虑热设计问题,合理的布局有利于电子设备的正常运行。本文针对某航天器舱内安装板上设备的温度控制需求,结合安装板结构特点、设备热耗及工作模式等参数条件,建立了以安装板质量和各设备温度水平为目标函数的有约束条件下的最优化模型,借助有限差分软件ThermalDesktop,并采用沿梯度方向自动寻优方法进行二次开发,通过计算安装板厚度、设备布局位置对设备温度的影响,得到设备最优布局方案,并顺利通过地面试验验证,对航天器舱内设备热布局优化、减小热控系统所需资源、提升航天器整体性能具有重要的借鉴意义。

基于热布局对摇篮式摆台系统影响的研究

主要针对摇篮式摆台的对称与非对称布局方式对热特性的影响进行研究。对摆台系统关键件轴承和力矩电机做了发热量计算,对周边环境、散热条件进行了分析,并建立了热传递模型。通过摆台系统热载荷计算及热边界条件的确定,利用ANSYS有限元软件仿真得出其发热关键点,最后根据有限元分析结果对摇篮式摆台的对称与非对称布局方式进行比较,获得各自的特性,为今后的摆台设计提供帮助。