在仿真計(jì)算中,有很多因素會(huì)影響到仿真精度。
其中最重要的一個(gè)就是材料的導(dǎo)熱系數(shù)。在大部分的穩(wěn)態(tài)計(jì)算中,這是材料需要設(shè)置的唯一參數(shù)。
一般我們會(huì)根據(jù)供應(yīng)商的產(chǎn)品手冊(cè)上提供的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行仿真計(jì)算,然而,如何去驗(yàn)證datasheet上的數(shù)值準(zhǔn)確性呢?那只能是實(shí)際測(cè)試了。
其實(shí)討論這個(gè)問題是鉆牛角尖,一般工程應(yīng)用中,根本不需要精確的導(dǎo)熱系數(shù)設(shè)置。比如把散熱片的導(dǎo)熱系數(shù)設(shè)置為180或者200W/m-K,誤差幾乎可以忽略不計(jì)。不過,這并不代表在物理意義上180的導(dǎo)熱系數(shù)與200的導(dǎo)熱系數(shù)是一樣的。
所以,這個(gè)問題從理論上還是可以探討一下的。
現(xiàn)在市面上有很多昂貴的儀器,可以測(cè)試【固體導(dǎo)熱系數(shù)】。問題是:
1. 很多材料的導(dǎo)熱系數(shù)是各向異性的。根據(jù)傅里葉公式,只能測(cè)試某種材料單個(gè)方向(一維)上的導(dǎo)熱系數(shù)。
2. 測(cè)試時(shí)會(huì)有接觸熱阻的影響和熱輻射帶來的損失。
3. 在實(shí)際使用中,不同的材料的導(dǎo)熱系數(shù)是隨溫度變化的,比如IC中常用的材料硅,在常溫下和操作溫度下,其導(dǎo)熱系數(shù)值相差達(dá)到20%。
另外,如何界定這臺(tái)儀器測(cè)試的就是你想要的值?有沒有一個(gè)類似銫原子鐘來標(biāo)定【標(biāo)準(zhǔn)的一秒】這樣的【標(biāo)準(zhǔn)】來驗(yàn)證儀器的可靠性呢?當(dāng)然有,那就是定標(biāo)材料,一臺(tái)儀器準(zhǔn)不準(zhǔn),用定標(biāo)材料測(cè)試一下就知道了。
在國際上,有幾個(gè)機(jī)構(gòu)提供標(biāo)準(zhǔn)材料作為儀器的標(biāo)定。比如NISL ,NPL ,JRC等等。
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