Celsius EC Solver技术简介

Cadence Celsius EC Solver 是一款电子冷却仿真软件，用于准确、快速地分析电子系统的热性能。它使电子系统设计人员能够准确解决当今最具挑战性的热/电子冷却问题。Celsius EC Solver 利用强大的计算引擎和网格划分技术，使设计人员能够对复杂的设计进行建模和分析，从而降低产品故障风险，优化热解决方案，最大限度地提高性能。

设计概述

CelsiusEC Solver 使设计人员能够在设计周期的早期解决散热/电子冷却难题，降低产品故障风险。该软件可分析电子组件和外壳中的气流、温度和热传导。它可以解决自然对流、强制对流、太阳能加热和液体冷却等问题（图 1）。因此，即使是最复杂的电子系统，它也能分析其流体流动和热传递，并利用专有的多层次非结构化（MLUS）网格技术解决所有热传递模式。

图 1：Celsius EC Solver可分析电子组件和外壳中的气流、温度和热传导情况

实体建模：强大的 CAD 导入和编辑功能

除了现有的产品模型数据交换标准（STEP）和初始图形交换规范（IGES）导入功能外，Celsius EC Solver 集成 CAD 编辑器还可直接从所有主要 CAD 软件提供商导入数据，从而大大增强了导入功能。

导入后，可直接在软件中进行更改，使用户无需在不同平台之间来回切换即可探索设计更改。CAD 编辑器允许用户移动、调整或删除几何体中的现有特征，如孔或垫（图 2）。先进的特征检测功能可以轻松选择关键的几何特征。用户可以移动通风孔或改变外壳的尺寸或厚度。CAD 编辑器还可以编辑在 Celsius EC Solver 中创建的实体障碍物。因此，用户可以直接在软件中创建更复杂的形状。

图 2：Celsius EC Solver CAD 编辑器可让用户移动、调整大小或删除几何体中的现有特征

特征检测可在一个步骤中自动移除小孔或倒角等特征组，从而简化几何形状。此外，如果需要添加额外的开口或焊盘来评估热设计迭代，还可以绘制孔和挤压件等零件的草图，并将其添加到现有的 CAD 零件中。通孔、非通孔和埋孔均可创建。

热建模：扩展的一维流动网络功能

一维流动网络功能提供了更多元件功率功能，包括执行元件功率瞬态仿真的能力（图 3）。通过对连接的一维和三维模型进行协同仿真，可大大提高性能，从而提高用户的工作效率。

图 3：一维流网络功能提供组件动力功能

除温度外，用户还可以查看管道和导管上的压力、压降、体积流量或速度的结果。图例、管道和导管会根据变量着色。通过查看控制器误差、控制器输出和传感器测量值的收敛情况，可以监控流网求解的进展。结果选项卡显示了流网连接处和 T 型连接处的工作损耗系数，以及将流动阻力设置为自动时管道和导管的工作流动阻力。用户可以指定热交换器的二次流量和一次流量，并设置泵或风扇的降额转速和额定转速。

使用模式：提高实用性

Celsius EC Solver的用户界面（UI）可自动将智能建模对象置于系统级模型中，提供基于对象的自动网格生成功能，并为仿真确定理想的网格尺寸。用户界面导航功能使 Celsius EC Solver直观易用。调用增强视图时，对象选择器工具会打开用户鼠标光标位置下的所有对象列表，从而更方便地选择重叠对象或父对象中的子对象。当用户将鼠标悬停在对象属性表中的特定属性上时，会出现一个工具提示，简要介绍该属性并提供重要的项目信息。

此外，用户还可以通过弹出的对象模式对话框移动模型，并在执行更改前预览模式（图 4）。在使用键盘快捷键切换到二维视图时，按住 shift 键可保留模型的当前缩放比例。

图 4：弹出的对象图案对话框使用户可以移动模型并预览图案。

用户可以使用键盘快捷键“I ”在增强视图中循环切换八个典型等距视角。

使用模式：动画及其他

报告生成、动画、自动化等都是 Celsius EC Solver 用户体验的一部分。该软件可轻松过滤表列，帮助用户快速填充完全自定义的报告属性表。

同样，对象图和结果平面图例也可通过图例分区进行自定义。还可以自定义图例箱的数量、边界以及与每个图例箱相关的颜色。此功能可将指定变量的图例分组，以便更快生成图例。这些自定义图例也会显示在报告中。

在为报表配置图例时，用户可以快速选择多个图例，并使用选择多个图例窗口对所有图例应用更改。此外，还可将最大值和最小值对象和标记附加到组件和实体障碍物等对象上，以确定指定变量的最大值和最小值在特定重要对象上的位置和数值（图 5）。

图 5：可在组件上放置最大和最小标记，以显示最高和最低预测温度的位置和数值

在增强视图中，结果平面可以完全动画化，这使得结果平面可以在动画期间穿过模型（图 6）。

图 6：带有附加结果平面的图形卡，显示横截面温度

测量工具可在增强视图中使用。对象捕捉非常简单，测量线用颜色表示方向。新增了在生成报告后自动将其打开为 Microsoft Word 文件的选项。

可在结果体积上指定阈值温度，以计算高于和低于阈值的流量结果。这将在结果体积和面结果选项卡中报告。在图形视图中，所有图例属性都已合并到图例选项窗口中，使用户能够快速轻松地配置图例。

其他命令，如将实体障碍物转换为任何智能对象、在增强视图中导出图像和视频、创建版本或备用版本以及将版本树导出为 CSV 文件，都是 Celsius EC Solver 产品的一部分。

高性能计算：为用户提供更强大的功能

在 Celsius EC Solver中支持高性能计算（HPC）后，提交和求解作业的过程变得更加强大。在求解模型数据恢复模式中增加了检查点功能。用户可以设置每次迭代的时间间隔或时间戳，以保存求解数据，并在发生故障时从最后一个设定点进行恢复。在对大型模型进行不成功的仿真恢复时，该功能可节省大量时间，并适用于稳态和瞬态求解。

向高性能计算网络提交作业时，用户可以选择在 Windows 或 Linux 节点（如果有）上求解。如果激活了 Linux 支持选项，则可在“队列中求解 ”中选择求解平台。队列中求解 “作业的优先级可以作为一列显示在 ”查看队列 "窗口中。

利用阻力函数属性，用户现在可以使用雷诺数方程计算穿孔障碍物上的压降，并计算惯性和粘性阻力系数。热通量大小变量单位可设置为 W/cm2 或 W/mm2。

结论

Celsius EC Solver具有众多功能，可帮助设计人员更快、更准确地解决散热/电子冷却管理难题。CAD 导入和编辑、一维流网络功能、用户界面建模、动画和自动化功能都使 Celsius EC Solver成为帮助设计人员将产品推向市场的快速、准确和高效的解决方案。