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背景介紹

電子產(chǎn)品多都具備有保護裝置，即當設(shè)定的溫度超載時，有些系統(tǒng)會自動關(guān)閉(關(guān)機)，有的系統(tǒng)會自動調(diào)整芯片(或熱源)的載荷，以降低芯片(或熱源)熱耗；有的系統(tǒng)會根據(jù)溫度監(jiān)控來自動調(diào)整風機轉(zhuǎn)速，俗稱FanTable，使得特定器件溫度維持一個恒定溫度以下。

Ansys Icepak可對熱模型進行恒溫控制的運算，利用指定溫度監(jiān)控點來實時調(diào)整熱源熱耗；也可據(jù)此來調(diào)整風機轉(zhuǎn)速，市面上風機產(chǎn)品皆大量使用此功能進行產(chǎn)品開發(fā)。

本例將詳細說明Ansys Icepak進行恒溫控制的計算過程。

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示例模型

本例包含了兩顆軸流扇，可根據(jù)溫度調(diào)整風扇轉(zhuǎn)速，并根據(jù)溫度控制芯片等熱耗。

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風機P-Q曲線

軸流扇或離心扇的特性曲線可由，(1)Icepak數(shù)據(jù)庫中導入；(2)手動輸入P-Q數(shù)據(jù)點；(3)外部點數(shù)據(jù)

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瞬態(tài)設(shè)置

總時間計算至60s?？梢罁?jù)您實際欲計算的時間點進行設(shè)置。

時間步長為1s，每1個時間步長儲存其結(jié)果。

每個時間步長，最大跌代計算次數(shù)為120。

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計算

數(shù)值殘差與溫度監(jiān)控如下。

溫度監(jiān)控取在中心出風口位置。

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Ansys Icepak 恒溫監(jiān)控設(shè)置辦法

Ansys Icepak進行恒溫監(jiān)控計算時，可使用單個溫度控制點對一個或多個熱源器件進行控制。通過Icepak自身的宏功能，從Macros→Modeling→ Source/Fan Thermostat 調(diào)用此宏。

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單個溫度監(jiān)控點控制多個熱源

如下設(shè)置。當監(jiān)控點U8的溫度低于24C時，器件U8、U10及U12啟動工作，熱耗為其本身的原始值；當監(jiān)控點U8的溫度高于25C時，器件U8、U10及U12停止工作，熱耗為零。

監(jiān)控過程如下。當時間落在約30s時，監(jiān)控點U8的溫度超過了25C，此時器件U8、U10及U12均停止工作，熱耗為零；且該時間節(jié)點下的風機仍持續(xù)運作，使得器件U8、U10及U12溫度迅速降低。

當時間落在約34s時，監(jiān)控點U8的溫度低于了24C，此時器件U8、U10及U12啟動工作；于此循環(huán)。

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總結(jié)

Ansys Icepak通過自身宏(Macro)的功能可以實現(xiàn)溫控效果，市售電子產(chǎn)品如筆記本等，都會在電路板的程序上加入溫控的代碼，一方面可實現(xiàn)較嚴苛器件溫度過載后的調(diào)控，另一方面可調(diào)適風扇的轉(zhuǎn)速，當熱能上升(通常是計算機運行了許多軟件而增加了CPU的負載)，可以調(diào)控風扇轉(zhuǎn)速增加，及我們俗稱的FanTable，好的FanTable可極有效的控制風扇運行及系統(tǒng)溫度調(diào)適。

通過本例說明，功率器件調(diào)適及風機運轉(zhuǎn)速度調(diào)適，皆可依據(jù)溫度變化進行控制。

編輯：黃飛

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