技术分享 | Ansys 磁热耦合方案PCB连接器热性能评估

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。

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关于新科益

新科益系统与咨询（上海）有限公司 作为Ansys Elite Partner全球精英级合作伙伴及中国铂金级代理商，致力于CAE仿真领域30余年，拥有资深的技术服务团队以及完整的培训和服务体系，为客户提供基于Ansys仿真平台多学科的仿真支持，包含：结构、碰撞、流体与热、电磁、光学、功能安全、材料数据管理等全线仿真领域；在新加坡、北京、上海、深圳、等都有本地的技术服务团队，为用户提供业界领先的仿真技术和及时专业的服务。