Привет. Второй вопрос по теме динамического моделирования.
Задача - промоделировать температуру чипа для IGBT модуля, установленного на медный водяной радиатор охлаждения.
Есть вот такая модель, как на картинке:Нажмите для просмотра прикрепленного файла
В принципе внутри модуля все понятно - моделируем параллельными RC- цепочками и значения RC есть в даташитах.
Например на мой транзистор - http://www05.abb.com/global/scot/scot256.n...-03May%2005.pdf

С тепловым сопротивлением термопасты и радиатора я тоже вроде разобрался. Остались теплоемкости подложки и самого радиатора. Т.е. значения Ccase и Cheatsink. Они, конечно большие, но для динамики и это нужно знать.
Правильно ли я считаю.
Теплоемкость подложки не входит в даташитные данные, поэтому ее надо учитывать отдельно. Материал подложки - AlSiC. Теплоемкость в инете около 0.786Дж/(гК). Размеры подложки я померял циркулем и определил объем - 128см3. Плотность AlSiC - 3 г/см3. Т.е вес - 384г. В итоге теплоемкость такой пластины: 301 Дж/К.
Для медного радиатора я просто взял вес (5.4кг) и помножил его на теплоемкость меди - 390Дж/кгК . В итоге получилось 2106 Дж/К

Но что-то мне подсказывает, что данные значения слишком большие. Ведь радиатор не весь нагревается до рабочей температуры, а только та часть, что учавствует в теплообмене. В этом собственно и вопрос - правильно ли я рассчитал, или нужно по другой формуле считать, или лучше промоделировать, но где?

Ну, если очень хочется то можно и в Матлабе нестационарное уравнение теплопроводности порешать.

Что-то в схеме не то. RC-цепочки должны быть интегрирующие, а то фигня получается - резкий скачок тепловыделения кристалла мгновенно передаётся на радиатор.

Я в Матлабе это моделирую.


Может и фигня, но в этом и заключается смысл - резкий скачок тепловыделения кристалла не приведет сразу-же к резкому повышению его температуры, так как емкость не позволит. Тепло сначала израсходуется на нагрев кристалла и т.д.
Единственное, возможно я не все правильно нарисовал, но я только так себе представляю комбинирование параллельных RC цепочек с интегральными, так как все производители транзисторов дают RC параметры для параллельных RC-цепочек(на схеме слева). Но эти цепочки никаким образом не связаны с физикой термопроцессов, а просто схема замещения.
А вот интегрирующие RC-цепи - это уже четкое физическое представление - ток - мощность, напряжение - температура. И параметры R и С - это соответсвенно тепловое сопротивление и теплоемкость. Поэтому я радиатор и корпус так представил, так как могу эти значения расчитать.
Ну а скомбиниорвать я себе это решил вот так.

Я внимательно ABBшные доки не изучал, но судя по доке от Infineon/Eupec в тепловую динамическую модель входит корпус прибора.
А чтобы грамотно учесть радиатор, вам нужно поизучать темы о нестационарной теплопроводности. Я вам книгу Персова уже рекомендовал, там что то было из этой области.

Фронт тепла распространяется от подошвы вглубь довольно медленно.
Я делал модулятор с 10с импульсом, там хватило 5см дюраля в качестве теплоаккамулятора.
Причем, если сравнивать с медью, выигрыш у последней всего около 20% в динамике.

Моделировать радиатор можно так же RC цепочками.
В моем случае все было значительно проще: у меня с одной стороны IGBT, а с другой оребрение (теплосьем). Задача легко приводится к одномерной.
А у вас все гораздо сложнее. Боюсь придется вам Floherm или что то подобное осваивать.

Дайте, пожалуйста, ссылку на этот документ от Infineon.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вот, кстати, еще наткнулся на интересный документик...
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Спасибо. Ща почитаем... Я тут, кстати, в собственных поисках тоже очень интересное чтиво на указанную тему откопал:
Thermal modelling
Thermal resistance


Не знаю, может я и не совсем прав, но судя по тому, что я прочитал, в термоимпеданс из даташита входит только тепловое сопротивления Rth для корпуса (baseplate), но не его тепловая ёмкость Cth, которую надо учитывать отдельно.