Современная электроника №7/2020

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 52 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2020 Рис. 4 (продолжение). Настройка входных данных проекта COMSOL Multiphysics: д) определение свойств теплового потока; е) заземление торцов контактов транзистора; ж) определение плотности тока для торца проводящей дорожки платы; з) определение свойств расчётной сетки сти нужные элементы модели, после чего их номера отобразятся в поле Selection окна настроек. По умолчанию интерфейсы Electric Currents (Электрические токи) и Heat Transfer in Solids (Теплопередача в твёрдых телах) содержат условия электропроводности и теплопрово- дности соответственно. С помощью команд контекстного меню можно добавить дополнительные условия и определить для них параметры, например задать источник тепла, заземление, плотность тока, тепло- вой поток. Новое условие добавля- ют щелчком правой кнопки мыши по имени физического интерфейса в списке Component и выбором име- ни условия в открывшемся контекст- ном меню. После этого новое условие появится в списке как элемент физи- ческого интерфейса (см. рис. 5). С помощью команды Boundary Heat Source контекстного меню интерфейса Heat Transfer in Solids добавим в задачу новый источник тепла – чип транзисто- ра. Затем определим в окне настроек плотность теплового потока Qb (поле Boundary Heat Source), значение кото- рой задано глобальным параметром Q_h (см. рис. 4г). Для описания естественной конвек- ции воспользуемся командой Heat Flux контекстного меню, открытого щелч- ком правой кнопки мыши по элемен- ту Heat Transfer in Solids, и определим тепловой поток, который применим ко всем областям модели, контакти- рующим с воздушной средой. Для это- го выделим элемент Heat Flux в списке дерева модели и в окне настроек ука- жем следующие параметры: значение All boundaries (Все области модели) в поле Selection и коэффициент тепло- передачи Heat transfer coefficient h, значение которого h_coeff определе- но одноимённым глобальным параме- тром. При этом в поле Heat Flux пере- ключатель должен быть установлен в позицию Convective heat flux (Конвек- тивный тепловой поток) (см. рис. 4д). Значение температуры потока указы- вают в поле External temperature Text, в нашем примере – +20 ° С. Для торцов контактов транзистора определим заземление, для чего коман- дой Ground контекстного меню доба- вим новый элемент в список Electric Currents и определим в поле Selection поверхности модели (см. рис. 4е). Для торцов проводящих дорожек платы определим плотность тока (см. рис. 4ж), для чего командой Normal Current Density контекстного меню добавим три новых элемента в спи- сок Electric Currents: Normal Current Density 1, Normal Current Density 2 и Normal Cur-rent Density 3. Для каждого из них в окне настроек определимв поле Selection соответствующуюповерхность, а в поле Normal current density Jn – зна- чение плотности тока: (1-1e-3)*j_CE – для условияNormal Current Density 1, j_CE – для условия Normal Current Density 2, 1e-3*j_CE – для условия Normal Current Density 3. Создание расчётной сетки Когда все условия определены, мож- но перейти к созданию расчётной сет- ки. По умолчанию система предлагает сетку с довольно крупными ячейками. Такая сетка не может обеспечить хоро- шую точность решения. Для того что- бы сделать сетку более мелкой, нужно выбрать элемент Меsh дерева модели и в окне настройки определить пара- д е ж з