关于机顶盒类产品热仿真的研究【摘要】机顶盒散热一直都是专业人员研究的重点内容，机顶盒散热情况与其使用寿命及使用性能有着直接联系。因为机顶盒散热设计中考虑的内容较多，复杂性强，为加强散热效果，就需做好进一步的研究和分析。本文将重点阐述机顶盒类产品热仿真设计相关研究内容，旨在提高产品的开发效率，确保产品的使用性能。【关键词】机顶盒;热仿真;使用性能中图分类号：TN929文献标识码：ADOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.03.0301.背景技术数字视频机顶盒，是连接电视机与外部信号源的重要装置，随着技术的进步，机顶盒类产品使用的芯片集成度越来越高，产品的外观越来越小，产品内部和外部的温升不断提高。机顶盒类产品使用中需要完善散热设计，如果散热性能不好，机顶盒运行中存在明显的高温现象，对内部零芯片带来了损坏，缩短了机顶盒的使用寿命。为此在机顶盒类产品的设计中散热设计十分重要。2.热仿真简介电子产品热仿真是计算流体动力学的重要分支，是利用计算软件构建完善的数字模型，通过数字模型及图像的显现和计算，对电子产品的散热性能就噪声情况予以分析和了解。热仿真作为虚拟实验的一种常用形式，可在产品做出之前，准确计算和掌握散热情况，降低散热风险系数。热仿真技术在应用中，可提前预测产品的散热性能，查看其是否满足产品要求，进而节约时间和成本，减少开发风险。当前，随着计算机性能的不断提升及仿真模型的完善，计算精准度也在不断提高，这为热设计带来更多助力和支持。目前散热设计中，常用的仿真软件有Flotherm，AnsysIcepak，6SigmaET，FloEFD等。3.热仿真准确性因素3.1影响因素影响热仿真准确性的因素可概括为以下几点：仿真模型与实测样品参数间是否一致，如果存在偏差，偏差值是否在规定的标准范围内。如不在，则会对准确性构成影响;软件网络设置稳定性与否。仿真结果能不能得到收敛的解精确性。网格参数是否合理（备注：一旦问题得到了合适的求解，再增加网格的数量将不会再改变求解的结果），边界条件、环境设置。3.2措施3.2.1功耗准确性目前设计中提供的功耗参数多是依照规格书要求计算的，得出的最终仿真结果与实际结果相比偏高，与实际测量功耗参数间存在较大差异。所以在仿真设计中，为保证功耗准确性，需要对输入参数进行重新调整和处理，增加典型功耗输入参数等相关内容，尽可能缩减其与实际测量值间的差异。另外，做好仿真数据参数的对比、分析与总结：首先，掌握峰值功耗与实际测量功耗百分比之间存在的关系，之后通过峰值功耗的设置完成实际功耗参数的计算，提高两者间的一致性;其次，对存在的发热器件及热耗百分比之间的关系予以了解和掌握，并确定热耗器件功耗参数的准确性。这些数据资料可通过提交相关规格书予以了解，结合经验数据展开分析，确保参数的准确性。3.2.2模型参数设置在模型构建中要保证模型参数与实际器件参数的一致性，这些参数中包括导热系数、辐射系数、双热阻系数等内容;在芯片封装确定中，要将引脚范围计算在内，确定最终散热值，保障相关参数设置的合理性、可靠性。3.2.3边界条件设置工作人员要对环境温度观测，使其与实际测量值间保持一致;对器件的放置位置、条件要求及重力方向展开详细分析和考量，与实际情况保持统一;要求计算域完全满足物理问题处理的要求。3.2.4网格设置在网格参数计算中要有效落实收敛效果;确保网格数量高度满足物理解决的相关要求。并在设置中坚持以少到多的原则，逐步开展计算工作，维护网格设置的合理性、有效性，避免意外问题的出现。4.热仿真的意义4.1短产品开发周期，节省开发资源，省去了多次修改散热方案的开发过程通过图1，我们可以清楚的看出，在开发中增加了热仿真设计可以有效的提高了产品开发效率，缩短了产品开发周期;减少了产品开发中的问题，保证了产品的最终质量。4.2随着产品清晰度提高，功耗线性增加通过图2可以看出，随着人们对图像清晰度的提高，机顶盒类产品的功耗在线性增加，功耗的大部分能耗转为热能牟品外壳上散出，最终表现为产品的外表面温升增加，内部芯片温度增加。产品外观的发展趋势是尺寸越来越小，外壳材料由金属变塑料;通过图3，...