簡要分析了單片機(jī)工作可靠性低的原因,并據(jù)此提出了有效的解決措施。利用有限元仿真軟件ANSYS,對單片機(jī)的熱失效現(xiàn)象進(jìn)行了仿真分析,為相關(guān)技術(shù)人員提供了一定的參考。

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【部分圖文】：

圖1單片機(jī)三維模型

單片機(jī)是可編程控制技術(shù)實現(xiàn)的基礎(chǔ)，單片機(jī)內(nèi)具有多種類型的電子元器件，主要有存儲器、中斷器、定時器、信號接口等。如果控制系統(tǒng)一直處于較大功率的狀態(tài)下工作，單片機(jī)內(nèi)部的電子元器件容易發(fā)生熱失效現(xiàn)象。本文主要利用SolidWorks三維建模軟件繪制了單片機(jī)的三維模型，為了便于開展單片機(jī)....

圖2網(wǎng)格劃分圖

單片機(jī)的三維模型建立完成后，要對其進(jìn)行網(wǎng)格劃分。本文主要采用ANSYS有限元仿真軟件內(nèi)部的meshing模塊對單片機(jī)的三維模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，選用的網(wǎng)格類型為結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，單片機(jī)的網(wǎng)格數(shù)為265872，網(wǎng)格劃分圖如圖2所示。3.2邊界條件的設(shè)置及求解計算

圖3環(huán)境溫度為20℃時單片機(jī)的溫度分布云圖

當(dāng)環(huán)境溫度為38℃時，單片機(jī)的最高溫度為45.315℃，最高溫度同樣分布在單片機(jī)右側(cè)，此時環(huán)境溫度為高溫狀態(tài)，溫度條件相對惡劣，若不對單片機(jī)進(jìn)行有效散熱，將會降低單片機(jī)的可靠性，甚至?xí)l(fā)生熱失效的風(fēng)險。圖4環(huán)境溫度為38℃時單片機(jī)的溫度分布云圖

圖4環(huán)境溫度為38℃時單片機(jī)的溫度分布云圖

圖3環(huán)境溫度為20℃時單片機(jī)的溫度分布云圖為了提高單片機(jī)的可靠性，降低熱失效風(fēng)險，需對單片機(jī)進(jìn)行降溫，本文采用TEC半導(dǎo)體技術(shù)對單片機(jī)進(jìn)行降溫。單片機(jī)在采用TEC半導(dǎo)體制冷的狀態(tài)下，在環(huán)境溫度為20℃時，單片機(jī)最高溫度為33.29℃，最高溫度分布在單片機(jī)中間區(qū)域，此時環(huán)境溫度較....

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