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考尔热模型

通过多层半导体模块的热传递。

类型: AcausalElectricPowerSystems.Passive.Thermal.CauerModel

cauer thermal model

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Electrical/Passive/Thermal/Cauer Thermal Model

说明

考尔热模型 块表示通过多层半导体模块的热传导。 考尔热模型 由多个 Cauer Thermal Model Element 元件组成。下图显示了*考尔热模型元件*的等效电路。

cauer thermal model 1 s

多层 考尔热模型 包括芯片、焊料、基板和底座。其他描述 考尔热模型 的术语：

  • 连续分数电路。

  • T 模型。

  • 梯形网络。

下图显示了 考尔热模型 的等效电路。

cauer thermal model 2 s R 点的温度等于绝对零度。

方程式

考尔热模型 中每个元素的定义方程是

τ ,

,

在哪里？

  • - 热容量。

  • τ - 热时间常数。

  • - 热阻。

  • - 通过材料的热流量

  • - 材料层间温差。

  • - 通过热容量的热通量。

  • - 通过热容量的温差。

基于福斯特系数的考尔模型参数化

半导体器件的技术描述通常使用福斯特系数来定义热模型。然而，考尔热模型更有用，因为它们可以通过额外的热元件（如散热器和辐射或对流元件）进行扩展。

要使用基于福斯特热模型数据的 考尔热模型 块，请选择*使用福斯特系数数据参数化考尔模型*选项。

端口

非定向

A 是单个半导体层的主表面积
热量

与单个半导体层主表面相关的热端口。

B 是半导体最后一层的次表面
热

与半导体最后一层次表面相关的热端口。

参数

使用福斯特系数数据设置考尔模型参数 - 使用福斯特系数设置考尔模型参数
off (default) | on

选择此复选框可启用使用 Foster 系数数据对 Cauer 模型进行参数化。

热阻数据 - 热阻
1e-3 * [2.6468, 3.8701, 1.2007, 0.8824] K/W（默认）`。

热阻向量。

依赖关系

要使用该参数，请清除*使用福斯特系数数据参数*复选框。

热时间常数数据 - 热时间常数
[0.0086，0.054，0.3624，1.651] s（默认）`。

热时间常数向量。

依赖关系

要使用该参数，请取消选中 使用福斯特系数数据参数对考尔模型进行参数化。

热阻数据（福斯特） - 基于福斯特系数的热阻参数
[0.0016,0.0043,0.0013,0.0014]K/W（默认值）`。

根据 Foster 系数参数化的热阻向量。

依赖关系

要使用该参数，请选择 *使用福斯特系数数据对考尔模型进行参数化 * 复选框。

热时间常数数据（福斯特） - 根据福斯特系数参数化的热时间常数
[0.0068,0.064,0.32,2.0]s（默认）`。

根据 Foster 系数参数化的热时间常数矢量。

依赖关系

要使用该参数，请选择*使用福斯特系数数据对考尔模型进行参数化*复选框。

文献

  1. Schutze, T. AN2008-03：热等效电路模型。应用说明。V1.0.德国：英飞凌科技公司，2008 年。

  2. T.G.Subhash Joshi and V. John, Combined transient thermal impedance estimation for pulse-power applications.John, Combined transient thermal impedance estimation for pulse-power applications.2017 全国电力电子会议（NPEC），2017，第 42-47 页，doi：10.1109/NPEC.2017.8310432。