CAE技術在電源領域的仿真分析與應用

 電源發(fā)展一直緊跟PC行業(yè)的步伐，隨著高性能設備的發(fā)展，電源也逐步實現了由百瓦級向數百瓦，乃至KW級的功率跨越。隨著電腦部件（CPU、顯卡）性能的日趨強大，給我們帶來了更好的性能體驗，同時也帶來了結構方面設計不合理、高功耗、高熱量的問題。使用CAE技術可以在電源設計過程中對電池包的結構和性能做出預估，大大降低電源的開發(fā)風險，降低開發(fā)費用，從而提高電源產品的設計質量和效率。

 價值

 1、以更快的速度在市場上推出創(chuàng)新產品；

 2、提高產品質量可靠性；

 3、有效降低產品總成本；

 4、提高研發(fā)人員的創(chuàng)新設計能力；

 5、獲得產品研發(fā)方面的領先技術，樹立產品的競爭優(yōu)勢。

 CAE應用價值-結構分析

 應力及應變(頂殼和底殼)

 底殼最大的應變大約為0.113，已經高于其材料的材料伸長率，它會使超聲波焊線斷裂，風險很高。

 底殼和頂殼的最大應力也有破壞焊線的風險，但是并不大。

 當鋼球跌落的時候比較空的區(qū)域沒有支撐，而那兩個很小的加強筋并不能起到什么作用，這就是原因。

 在外殼中增加加強筋

 外殼受到的應力變少了，降低了損壞的風險。

 從動態(tài)模擬中看出

 底殼的最大應變是0.113，所以它會使超聲波焊線斷裂，風險很高。外殼的最大應力也有使超聲波焊線斷裂的風險，但是風險較低。

 修改后的底殼和頂殼應力及應變減少，降低了風險。

 從球沖擊的試驗結果中看出

 修改后的產品通過的測試，測試也在另一方面驗證的有限元分析的結果。

 在未來的測試中特別是在球沖擊的測試中，增加加強筋是一個很好的建議

 假設

 單元被冷卻的時候通過自然對流及輻射

 工作環(huán)境是40度

 該設備被放置在水平方向，為預計的最惡劣的環(huán)境

 外殼的材料是塑料假定導熱系數為0.2W/m-K

 該單元的尺寸為128x52x32mm厚度為2mm

 PCB板的熱導率為35W/m-K在平面方向以及0.35W/m-K在法線方向

 簡化較小以及受熱影響較小的組件

 軟件-Flotherm

 結論

 最高的外殼表面溫度為87攝氏度，滿足客戶的規(guī)格。

 最高的組件溫度為PCB板上的二極管，為107.2度。 

 目前電源產業(yè)發(fā)展迅速，國內外相關廠商機構都在積極地進行電源產品的研發(fā)，而很多電源產品都存在熱以及結構方面的問題。因此，積極探索CAE技術在電源產品設計、研發(fā)、制造中的應用是十分有意義的。深圳市有限元科技有限公司是多款進口正版cae軟件的一級代理商，代理多個國外著名cae軟件，并且是國內第一家國產cae公司，是集cae咨詢、cae培訓、cae軟件研發(fā)與銷售為一體的高科技企業(yè)。如有業(yè)務的需要請聯系電話：13632683051，咨詢QQ：4006046636。

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