CN117494444A - 域控制器散热参数优化方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种域控制器散热参数优化方法、装置及电子设备,涉及域控制器设计技术领域,本发明获取域控制器的热仿真模型;热仿真模型中的每个芯片均对应有散热凸台,填充在每个芯片与相应散热凸台之间的导热胶全部覆盖芯片的顶面;通过对热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个芯片对应的目标导热系数值;芯片的导热胶的导热系数为目标导热系数值时芯片的结温值最接近且小于芯片的温度限制值;根据各个芯片对应的目标导热系数值和预设的导热系数阈值,确定域控制器的目标散热参数。这样在进行域控制器散热参数优化时,考虑了每个芯片的散热性能,因此减少了导热胶的多余涂敷及凸台的过设计,降低了域控制器的重量及成本。
Description
技术领域
本发明涉及域控制器设计技术领域,尤其是涉及一种域控制器散热参数优化方法、装置及电子设备。
背景技术
车载域控制器是汽车智能化实现不可或缺的部件,随着汽车域控制器需要实现的功能越来越多,芯片的发热功率越来越大,为了防止芯片不过温,通常在控制器壳体上设计散热凸台结构,散热凸台与芯片之间通过导热胶填充。然而现有的基于散热凸台和导热胶的域控制器散热设计,存在过设计问题,导致域控制器的重量及成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种域控制器散热参数优化方法、装置及电子设备,以减少过设计,降低域控制器的重量及成本。
第一方面,本发明实施例提供了一种域控制器散热参数优化方法,包括:
获取域控制器的热仿真模型;其中,所述热仿真模型中的每个芯片均对应有散热凸台,填充在每个所述芯片与相应所述散热凸台之间的导热胶全部覆盖所述芯片的靠近相应所述散热凸台的顶面;
通过对所述热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个所述芯片对应的目标导热系数值;其中,所述芯片的导热胶的导热系数为所述目标导热系数值时所述芯片的结温值最接近且小于所述芯片的温度限制值;所述目标导热系数值小于或等于相应导热胶材料的实际导热系数值;
根据各个所述芯片对应的目标导热系数值和预设的导热系数阈值,确定所述域控制器的目标散热参数;其中,所述目标散热参数包括散热凸台需求和导热胶需求。
进一步地,所述获取域控制器的热仿真模型,包括:
获取所述域控制器的仿真结构数据;其中,所述仿真结构数据包括基础结构的参数数据和散热结构的参数数据,所述基础结构包括芯片和控制器壳体,所述散热结构包括散热凸台和导热胶,所述散热凸台设置在所述控制器壳体内;
根据所述仿真结构数据,建立所述域控制器的热仿真模型。
进一步地,所述通过对所述热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个所述芯片对应的目标导热系数值,包括:
通过对所述热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个所述芯片对应的目标仿真结果;其中,所述芯片对应的目标仿真结果包括相应所述导热胶的不同导热系数值对应的所述芯片的结温值;
将每个所述芯片对应的目标仿真结果中结温值最接近且小于所述芯片的温度限制值的导热系数值,确定为所述芯片对应的目标导热系数值。
进一步地,所述通过对所述热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个所述芯片对应的目标仿真结果,包括:
以导热系数为变量、以每个芯片的结温为优化目标函数,对ICEPAK软件中的所述热仿真模型进行预设仿真条件的热仿真,得到每个所述芯片对应的初始仿真结果;其中,所述预设仿真条件包括基于所述域控制器的实际工作环境确定的热仿真边界条件,以及基于相应导热胶材料确定的相应所述导热胶的导热系数初始值和导热系数范围;所述芯片对应的初始仿真结果包括多个导热系数值对应的所述芯片的结温值;
通过响应面优化模块的中心复合设计模型和遗传算法,对每个所述芯片对应的初始仿真结果进行拟合,得到每个所述芯片对应的目标仿真结果。
进一步地,所述根据各个所述芯片对应的目标导热系数值和预设的导热系数阈值,确定所述域控制器的目标散热参数,包括:
对于每个所述芯片,当该芯片对应的目标导热系数值小于或等于预设的第一导热系数阈值时,确定该芯片不涂导热胶,并基于该芯片到所述域控制器的控制器壳体之间的综合导热系数值与预设的第二导热系数阈值之间的大小关系,确定该芯片是否保留散热凸台;其中,所述综合导热系数值是基于该芯片对应的目标导热系数值计算得到的;
当该芯片对应的目标导热系数值大于所述第一导热系数阈值时,确定该芯片涂导热胶且保留散热凸台,并根据该芯片对应的目标导热系数值计算得到该芯片对应的导热胶涂胶参数;其中,所述导热胶涂胶参数包括涂胶面积和/或涂胶量。
进一步地,所述基于该芯片到所述域控制器的控制器壳体之间的综合导热系数值与预设的第二导热系数阈值之间的大小关系,确定该芯片是否保留散热凸台,包括:
根据该芯片对应的目标导热系数值、散热凸台的导热系数、散热凸台的高度和导热胶的厚度,计算得到该芯片到所述域控制器的控制器壳体之间的综合导热系数值;
当所述综合导热系数值小于或等于所述第二导热系数阈值时,确定该芯片不保留散热凸台;
当所述综合导热系数值大于所述第二导热系数阈值时,确定该芯片保留散热凸台。
进一步地,所述根据该芯片对应的目标导热系数值计算得到该芯片对应的导热胶涂胶参数,包括:
通过如下公式计算得到该芯片对应的涂胶面积S导热胶:
其中,λ目标为芯片的目标导热系数值,λ实际为导热胶材料的实际导热系数值,S芯片为芯片的顶部面积;
根据该芯片对应的涂胶面积和该芯片与相应散热凸台之间的间隙值,计算得到该芯片对应的涂胶量。
第二方面,本发明实施例还提供了一种域控制器散热参数优化装置,包括:
获取模块,用于获取域控制器的热仿真模型;其中,所述热仿真模型中的每个芯片均对应有散热凸台,填充在每个所述芯片与相应所述散热凸台之间的导热胶全部覆盖所述芯片的靠近相应所述散热凸台的顶面;
仿真模块,用于通过对所述热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个所述芯片对应的目标导热系数值;其中,所述芯片的导热胶的导热系数为所述目标导热系数值时所述芯片的结温值最接近且小于所述芯片的温度限制值;所述目标导热系数值小于或等于相应导热胶材料的实际导热系数值;
确定模块,用于根据各个所述芯片对应的目标导热系数值和预设的导热系数阈值,确定所述域控制器的目标散热参数;其中,所述目标散热参数包括散热凸台需求和导热胶需求。
第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器,所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的域控制器散热参数优化方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行第一方面所述的域控制器散热参数优化方法。
本发明实施例提供的域控制器散热参数优化方法、装置及电子设备,先获取域控制器的热仿真模型;其中,热仿真模型中的每个芯片均对应有散热凸台,填充在每个芯片与相应散热凸台之间的导热胶全部覆盖芯片的靠近相应散热凸台的顶面;然后通过对热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个芯片对应的目标导热系数值;其中,芯片的导热胶的导热系数为目标导热系数值时芯片的结温值最接近且小于芯片的温度限制值;目标导热系数值小于或等于相应导热胶材料的实际导热系数值;进而根据各个芯片对应的目标导热系数值和预设的导热系数阈值,确定域控制器的目标散热参数;其中,目标散热参数包括散热凸台需求和导热胶需求。这样在进行域控制器散热参数优化时,考虑了每个芯片的散热性能,因此减少了导热胶的多余涂敷及凸台的过设计,降低了域控制器的重量及成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种域控制器的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种域控制器散热参数优化方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种域控制器散热参数优化装置的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,域控制器包括依次设置的PCB板101、芯片102、导热胶103、散热凸台104和控制器壳体105,芯片102产生的热量可以通过导热胶103、散热凸台104传递至控制器壳体105,进而实现芯片102的散热。
目前通常按照散热凸台与芯片的接触面面积大小进行涂胶,但有些芯片并不需要在接触面完全涂敷导热胶,这就造成了导热胶的浪费;同时不同芯片的散热需求不同,现有方式也存在散热凸台过设计的问题。基于此,本发明实施例提供的一种域控制器散热参数优化方法、装置及电子设备,可以减少导热胶多余涂敷及凸台过设计,降低域控制器的重量及成本。
需要说明的是,本发明实施例不仅适用于域控制器,也适用于其他采用散热凸台和导热胶的控制器。
为便于对本实施例进行理解,首先对本发明实施例所公开的一种域控制器散热参数优化方法进行详细介绍。
本发明实施例提供了一种域控制器散热参数优化方法,该方法可以由具有数据处理能力的电子设备执行。参见图2所示的一种域控制器散热参数优化方法的流程示意图,该方法主要包括如下步骤S202~步骤S206:
步骤S202,获取域控制器的热仿真模型;其中,热仿真模型中的每个芯片均对应有散热凸台,填充在每个芯片与相应散热凸台之间的导热胶全部覆盖芯片的靠近相应散热凸台的顶面。
域控制器的热仿真模型中,每个芯片均对应设置一个散热凸台,每个芯片和散热凸台之间均填充导热胶,该导热胶覆盖相应芯片的靠近相应散热凸台的顶面。域控制器的热仿真模型可以是预先建立好的,也可以是在热仿真软件中建立得到的,本发明实施例对此不做限定。
下面对建立热仿真模型的方式进行介绍。在一些可能的实施例中,可以先获取域控制器的仿真结构数据;其中,仿真结构数据包括基础结构的参数数据和散热结构的参数数据,基础结构包括芯片和控制器壳体,散热结构包括散热凸台和导热胶,散热凸台设置在控制器壳体内;然后根据仿真结构数据,建立域控制器的热仿真模型。其中,参数数据可以包括尺寸数据和位置数据。这样只需要提供域控制器的仿真结构数据,即可实现热仿真模型的自动建立。
具体实现时,可以在ICEPAK软件中建立域控制器的热仿真模型。需要说明的是,热仿真软件并不限于ICEPAK软件,在其他实施例中,也可以采用其他类型的热仿真软件。
步骤S204,通过对热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个芯片对应的目标导热系数值;其中,芯片的导热胶的导热系数为目标导热系数值时芯片的结温值最接近且小于芯片的温度限制值;目标导热系数值小于或等于相应导热胶材料的实际导热系数值。
结温值中的结温指芯片结的温度。对于不同芯片,温度限制值可能相同,也可能不同。
在一些可能的实施例中,步骤S204可以通过如下过程实现:通过对热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个芯片对应的目标仿真结果;其中,芯片对应的目标仿真结果包括相应导热胶的不同导热系数值对应的芯片的结温值;然后将每个芯片对应的目标仿真结果中结温值最接近且小于芯片的温度限制值的导热系数值,确定为芯片对应的目标导热系数值。通过仿真得到不同导热系数值对应的芯片的结温值,即可从中筛选出满足芯片的温度限制值要求的目标导热系数值。需要说明的是,目标导热系数值并不一定是满足芯片的温度限制值要求下最小的导热系数值,
在一种可能的实现方式中,每个芯片对应的目标仿真结果可以通过如下方式得到:以导热系数为变量、以每个芯片的结温为优化目标函数,对ICEPAK软件中的热仿真模型进行预设仿真条件的热仿真,得到每个芯片对应的初始仿真结果;其中,预设仿真条件包括基于域控制器的实际工作环境确定的热仿真边界条件,以及基于相应导热胶材料确定的相应导热胶的导热系数初始值和导热系数范围;芯片对应的初始仿真结果包括多个导热系数值对应的芯片的结温值;然后通过响应面优化模块的中心复合设计模型和遗传算法,对每个芯片对应的初始仿真结果进行拟合,得到每个芯片对应的目标仿真结果。
上述热仿真边界条件可以包括起始环境温度、工作空间与外部环境之间的热交换状态等。导热系数初始值可以为相应导热胶材料的实际导热系数值,导热系数范围可以为大于0,且小于或等于实际导热系数值,例如导热系数范围为0.0001~A(单位为W/(m·K)),A指实际导热系数值。这种基于遗传算法的仿真方式,可以降低仿真计算量,提高效率。
步骤S206,根据各个芯片对应的目标导热系数值和预设的导热系数阈值,确定域控制器的目标散热参数;其中,目标散热参数包括散热凸台需求和导热胶需求。
当目标导热系数值较小时,说明该芯片对散热需求要求较低,此时可以减少导热胶的涂敷,或不涂导热胶,甚至不设置散热凸台。当目标导热系数值较大时,说明该芯片对散热需求要求较高,此时应保留散热凸台和导热胶,甚至增大导热胶的涂胶面积(同时也增大了涂胶量)。
基于此,在一些可能的实施例中,上述步骤S206可以通过如下方式实现:
(1)对于每个芯片,当该芯片对应的目标导热系数值小于或等于预设的第一导热系数阈值时,确定该芯片不涂导热胶,并基于该芯片到域控制器的控制器壳体之间的综合导热系数值与预设的第二导热系数阈值之间的大小关系,确定该芯片是否保留散热凸台;其中,综合导热系数值是基于该芯片对应的目标导热系数值计算得到的;
(2)当该芯片对应的目标导热系数值大于第一导热系数阈值时,确定该芯片涂导热胶且保留散热凸台,并根据该芯片对应的目标导热系数值计算得到该芯片对应的导热胶涂胶参数;其中,导热胶涂胶参数包括涂胶面积和/或涂胶量。
对于(1),可以通过如下方式确定该芯片是否保留散热凸台:根据该芯片对应的目标导热系数值、散热凸台的导热系数、散热凸台的高度和导热胶的厚度,计算得到该芯片到域控制器的控制器壳体之间的综合导热系数值;当综合导热系数值小于或等于第二导热系数阈值时,确定该芯片不保留散热凸台;当综合导热系数值大于第二导热系数阈值时,确定该芯片保留散热凸台。
在一种可能的实现方式中,可以通过如下公式计算得到综合导热系数值λ综合:
其中,λ凸台为散热凸台的导热系数值,λ目标为芯片的目标导热系数值,H凸台为散热凸台的高度值,T导热胶为导热胶的厚度值。
对于(2),可以通过如下公式计算得到该芯片对应的涂胶面积S导热胶:
其中,λ目标为芯片的目标导热系数值,λ实际为导热胶材料的实际导热系数值,S芯片为芯片的顶部面积。
可以根据该芯片对应的涂胶面积和该芯片与相应散热凸台之间的间隙值,计算得到该芯片对应的涂胶量。具体地,涂胶面积与间隙值的乘积,即为涂胶量。
需要说明的是,第一导热系数阈值与第二导热系数阈值可以相同,也可以不同,具体可以根据实际需求设置,这里不做限定,例如,第一导热系数阈值与第二导热系数阈值均为空气导热系数0.023(单位为W/(m·K),后续未指明单位的,单位均与此相同)。
本发明实施例提供的域控制器散热参数优化方法,先获取域控制器的热仿真模型;其中,热仿真模型中的每个芯片均对应有散热凸台,填充在每个芯片与相应散热凸台之间的导热胶全部覆盖芯片的靠近散热凸台的顶面;然后通过对热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个芯片对应的目标导热系数值;其中,芯片的导热胶的导热系数为目标导热系数值时芯片的结温值最接近且小于芯片的温度限制值;目标导热系数值小于或等于相应导热胶材料的实际导热系数值;进而根据各个芯片对应的目标导热系数值和预设的导热系数阈值,确定域控制器的目标散热参数;其中,目标散热参数包括散热凸台需求和导热胶需求。这样在进行域控制器散热参数优化时,考虑了每个芯片的散热性能,因此减少了导热胶的多余涂敷及凸台的过设计,降低了域控制器的重量及成本。
为了便于理解,下面对上述域控制器散热参数优化方法进行示例性介绍。
本实施例中,基于遗传优化算法确定导热胶涂胶量及凸台数量。具体流程如下:
1、导热胶涂胶量及凸台数量确定过程需使用ANSYS ICEPAK及ANSYS ResponseSurface Optimization模块。其中,ANSYS是一种计算机辅助工程软件,ANSYS ICEPAK即ANSYS的ICEPAK软件,是一款基于Fluent求解器的电子散热分析软件,是针对电子热设计,涵盖芯片级、板级、系统级、环境级全系列解决方案的高精度分析专业软件包;ANSYSResponse Surface Optimization模块即ANSYS的响应面优化模块,响应面优化方法是通过一系列确定性实验,使用多项式函数来近似模拟真实响应与输入值之间的关系。
2、在ICEPAK软件中建立热仿真模型,每个发热芯片均建立散热凸台对应,导热胶按照全部覆盖芯片建模,在赋予导热胶材料性质时每一个芯片的导热胶材料都单独建立,并将每一个导热胶材料的导热系数通过$+芯片名称形式进行变量标记(以将导热胶的导热系数与芯片关联),导热系数的初始值设置为所选用导热胶的导热系数A(比如实际导热胶系数为4W/(m·K),则A=4)。其中,$是ICEPAK软件中用于定义变量的符号。
3、根据域控制器的实际工作环境情况进行热仿真边界条件设置,例如,热仿真边界条件包括起始环境温度、工作空间与外部环境之间的热交换状态等。
4、在ICEPAK软件的参数优化模块中,将每个芯片的结温设置为优化目标函数,然后将参数分配到WORKBENCH平台。用户可以在WORKBENCH平台打开ICEPAK软件和ResponseSurface Optimization模块。
5、在WORKBENCH平台中调用Response Surface Optimization模块,将每个导热胶的导热系数变量范围设置为0.0001~A之间。
6、在Response Surface Optimization模块的试验设计子模块中通过CCD(Central Composite Design,中心复合设计)模型、遗传算法,拟合不同芯片的导热胶在不同导热系数下对芯片结温影响。
响应面优化模块可以调用ICEPAK软件得到每个芯片在导热胶的多个导热系数值下的芯片结温值。具体地,响应面优化模块将所需的多个导热系数值传递给ICEPAK软件;ICEPAK软件通过热仿真,输出每个芯片在导热胶的多个导热系数值下的芯片结温值给响应面优化模块。之后,响应面优化模块中的试验设计子模块可以通过CCD模型和遗传算法,对多个导热系数值下的芯片结温值进行拟合,得到不同导热系数值下的芯片结温值。
7、在Response Surface Optimization模块的Optimization子模块中设置优化限定条件,条件为每个芯片的结温值<对应芯片的温度限制值。
8、Response Surface Optimization模块在计算结果(即不同导热系数值下的芯片结温值)中选出满足每个芯片结温值最接近且小于温度限制值的对应导热胶导热系数值,即目标导热系数值。
9、
[1]若步骤8得出的目标导热系数值小于或等于0.023,则通过如下公式计算芯片到壳体之间综合导热系数值λ综合:
其中,λ凸台为散热凸台的导热系数值,λ目标为芯片的目标导热系数值,H凸台为散热凸台的高度值,T导热胶为导热胶的厚度值。
若综合导热系数值≤0.023,那么这个芯片就不需要涂敷导热胶,对应散热凸台也可以取消,若综合导热系数值>0.023,则散热凸台需保留,但可不涂导热胶;
[2]若目标导热系数值大于0.023,则需要散热凸台,并通过如下公式计算导热胶的涂胶面积:
其中,λ目标为芯片的目标导热系数值,λ实际为导热胶材料的实际导热系数值,S芯片为芯片的顶部面积。
10、每个芯片的涂胶量=涂胶面积×散热凸台与芯片间的间隙。
提出了一种确定车载域控制器满足散热性能前提下最小涂胶量及散热凸台数量确定方法,减少导热胶多余涂敷及凸台过设计,降低控制器重量及成本,且基于遗传算法可降低仿真计算量,提高效率。
综上,本发明实施例的技术要点如下:
1、通过ICEPAK软件与Response Surface Optimization模块联合仿真,采用遗传算法拟合每个芯片导热胶所需导热系数;
2、通过导热胶的目标导热系数值与实际导热系数值之间的比例,转换为涂胶面积占总面积(即芯片的顶部面积)比例;
3、通过综合导热系数值与空气导热系数0.023的比较,判断是否需要散热凸台。
对应于上述的域控制器散热参数优化方法,本发明实施例还提供了一种域控制器散热参数优化装置。参见图3所示的一种域控制器散热参数优化装置的结构示意图,该装置包括:
获取模块301,用于获取域控制器的热仿真模型;其中,所述热仿真模型中的每个芯片均对应有散热凸台,填充在每个所述芯片与相应所述散热凸台之间的导热胶全部覆盖所述芯片的靠近相应所述散热凸台的顶面;
仿真模块302,用于通过对所述热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个所述芯片对应的目标导热系数值;其中,所述芯片的导热胶的导热系数为所述目标导热系数值时所述芯片的结温值最接近且小于所述芯片的温度限制值;所述目标导热系数值小于或等于相应导热胶材料的实际导热系数值;
确定模块303,用于根据各个所述芯片对应的目标导热系数值和预设的导热系数阈值,确定所述域控制器的目标散热参数;其中,所述目标散热参数包括散热凸台需求和导热胶需求。
进一步地,上述获取模块301具体用于:
获取所述域控制器的仿真结构数据;其中,所述仿真结构数据包括基础结构的参数数据和散热结构的参数数据,所述基础结构包括芯片和控制器壳体,所述散热结构包括散热凸台和导热胶,所述散热凸台设置在所述控制器壳体内;
根据所述仿真结构数据,建立所述域控制器的热仿真模型。
进一步地,上述仿真模块302具体用于:
通过对所述热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个所述芯片对应的目标仿真结果;其中,所述芯片对应的目标仿真结果包括相应所述导热胶的不同导热系数值对应的所述芯片的结温值;
将每个所述芯片对应的目标仿真结果中结温值最接近且小于所述芯片的温度限制值的导热系数值,确定为所述芯片对应的目标导热系数值。
进一步地,上述仿真模块302还用于:
以导热系数为变量、以每个芯片的结温为优化目标函数,对ICEPAK软件中的所述热仿真模型进行预设仿真条件的热仿真,得到每个所述芯片对应的初始仿真结果;其中,所述预设仿真条件包括基于所述域控制器的实际工作环境确定的热仿真边界条件,以及基于相应导热胶材料确定的相应所述导热胶的导热系数初始值和导热系数范围;所述芯片对应的初始仿真结果包括多个导热系数值对应的所述芯片的结温值;
通过响应面优化模块的中心复合设计模型和遗传算法,对每个所述芯片对应的初始仿真结果进行拟合,得到每个所述芯片对应的目标仿真结果。
进一步地,上述确定模块303具体用于:
对于每个所述芯片,当该芯片对应的目标导热系数值小于或等于预设的第一导热系数阈值时,确定该芯片不涂导热胶,并基于该芯片到所述域控制器的控制器壳体之间的综合导热系数值与预设的第二导热系数阈值之间的大小关系,确定该芯片是否保留散热凸台;其中,所述综合导热系数值是基于该芯片对应的目标导热系数值计算得到的;
当该芯片对应的目标导热系数值大于所述第一导热系数阈值时,确定该芯片涂导热胶且保留散热凸台,并根据该芯片对应的目标导热系数值计算得到该芯片对应的导热胶涂胶参数;其中,所述导热胶涂胶参数包括涂胶面积和/或涂胶量。
进一步地,上述确定模块303还用于:
根据该芯片对应的目标导热系数值、散热凸台的导热系数、散热凸台的高度和导热胶的厚度,计算得到该芯片到所述域控制器的控制器壳体之间的综合导热系数值;
当所述综合导热系数值小于或等于所述第二导热系数阈值时,确定该芯片不保留散热凸台;
当所述综合导热系数值大于所述第二导热系数阈值时,确定该芯片保留散热凸台。
进一步地,上述确定模块303还用于:
通过如下公式计算得到该芯片对应的涂胶面积S导热胶:
其中,λ目标为芯片的目标导热系数值,λ实际为导热胶材料的实际导热系数值,S芯片为芯片的顶部面积;
根据该芯片对应的涂胶面积和该芯片与相应散热凸台之间的间隙值,计算得到该芯片对应的涂胶量。
本实施例所提供的域控制器散热参数优化装置,其实现原理及产生的技术效果和前述域控制器散热参数优化方法实施例相同,为简要描述,域控制器散热参数优化装置实施例部分未提及之处,可参考前述域控制器散热参数优化方法实施例中相应内容。
如图4所示,本发明实施例提供的一种电子设备400,包括:处理器401、存储器402和总线,存储器402存储有可在处理器401上运行的计算机程序,当电子设备400运行时,处理器401与存储器402之间通过总线通信,处理器401执行计算机程序,以实现上述域控制器散热参数优化方法。
具体地,上述存储器402和处理器401能够为通用的存储器和处理器,这里不做具体限定。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行前面方法实施例中所述的域控制器散热参数优化方法。该计算机可读存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,简称ROM)、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种域控制器散热参数优化方法,其特征在于,包括:
获取域控制器的热仿真模型;其中,所述热仿真模型中的每个芯片均对应有散热凸台,填充在每个所述芯片与相应所述散热凸台之间的导热胶全部覆盖所述芯片的靠近相应所述散热凸台的顶面;
通过对所述热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个所述芯片对应的目标导热系数值;其中,所述芯片的导热胶的导热系数为所述目标导热系数值时所述芯片的结温值最接近且小于所述芯片的温度限制值;所述目标导热系数值小于或等于相应导热胶材料的实际导热系数值;
根据各个所述芯片对应的目标导热系数值和预设的导热系数阈值,确定所述域控制器的目标散热参数;其中,所述目标散热参数包括散热凸台需求和导热胶需求。
2.根据权利要求1所述的域控制器散热参数优化方法,其特征在于,所述获取域控制器的热仿真模型,包括:
获取所述域控制器的仿真结构数据;其中,所述仿真结构数据包括基础结构的参数数据和散热结构的参数数据,所述基础结构包括芯片和控制器壳体,所述散热结构包括散热凸台和导热胶,所述散热凸台设置在所述控制器壳体内;
根据所述仿真结构数据,建立所述域控制器的热仿真模型。
3.根据权利要求1所述的域控制器散热参数优化方法,其特征在于,所述通过对所述热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个所述芯片对应的目标导热系数值,包括:
通过对所述热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个所述芯片对应的目标仿真结果;其中,所述芯片对应的目标仿真结果包括相应所述导热胶的不同导热系数值对应的所述芯片的结温值;
将每个所述芯片对应的目标仿真结果中结温值最接近且小于所述芯片的温度限制值的导热系数值,确定为所述芯片对应的目标导热系数值。
4.根据权利要求3所述的域控制器散热参数优化方法,其特征在于,所述通过对所述热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个所述芯片对应的目标仿真结果,包括:
以导热系数为变量、以每个芯片的结温为优化目标函数,对ICEPAK软件中的所述热仿真模型进行预设仿真条件的热仿真,得到每个所述芯片对应的初始仿真结果;其中,所述预设仿真条件包括基于所述域控制器的实际工作环境确定的热仿真边界条件,以及基于相应导热胶材料确定的相应所述导热胶的导热系数初始值和导热系数范围;所述芯片对应的初始仿真结果包括多个导热系数值对应的所述芯片的结温值;
通过响应面优化模块的中心复合设计模型和遗传算法,对每个所述芯片对应的初始仿真结果进行拟合,得到每个所述芯片对应的目标仿真结果。
5.根据权利要求1所述的域控制器散热参数优化方法,其特征在于,所述根据各个所述芯片对应的目标导热系数值和预设的导热系数阈值,确定所述域控制器的目标散热参数,包括:
对于每个所述芯片,当该芯片对应的目标导热系数值小于或等于预设的第一导热系数阈值时,确定该芯片不涂导热胶,并基于该芯片到所述域控制器的控制器壳体之间的综合导热系数值与预设的第二导热系数阈值之间的大小关系,确定该芯片是否保留散热凸台;其中,所述综合导热系数值是基于该芯片对应的目标导热系数值计算得到的;
当该芯片对应的目标导热系数值大于所述第一导热系数阈值时,确定该芯片涂导热胶且保留散热凸台,并根据该芯片对应的目标导热系数值计算得到该芯片对应的导热胶涂胶参数;其中,所述导热胶涂胶参数包括涂胶面积和/或涂胶量。
6.根据权利要求5所述的域控制器散热参数优化方法,其特征在于,所述基于该芯片到所述域控制器的控制器壳体之间的综合导热系数值与预设的第二导热系数阈值之间的大小关系,确定该芯片是否保留散热凸台,包括:
根据该芯片对应的目标导热系数值、散热凸台的导热系数、散热凸台的高度和导热胶的厚度,计算得到该芯片到所述域控制器的控制器壳体之间的综合导热系数值;
当所述综合导热系数值小于或等于所述第二导热系数阈值时,确定该芯片不保留散热凸台;
当所述综合导热系数值大于所述第二导热系数阈值时,确定该芯片保留散热凸台。
7.根据权利要求5所述的域控制器散热参数优化方法,其特征在于,所述根据该芯片对应的目标导热系数值计算得到该芯片对应的导热胶涂胶参数,包括:
通过如下公式计算得到该芯片对应的涂胶面积S导热胶:
其中,λ目标为芯片的目标导热系数值,λ实际为导热胶材料的实际导热系数值,S芯片为芯片的顶部面积;
根据该芯片对应的涂胶面积和该芯片与相应散热凸台之间的间隙值,计算得到该芯片对应的涂胶量。
8.一种域控制器散热参数优化装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取域控制器的热仿真模型;其中,所述热仿真模型中的每个芯片均对应有散热凸台,填充在每个所述芯片与相应所述散热凸台之间的导热胶全部覆盖所述芯片的靠近相应所述散热凸台的顶面;
仿真模块,用于通过对所述热仿真模型进行预设仿真条件下的热仿真,得到每个所述芯片对应的目标导热系数值;其中,所述芯片的导热胶的导热系数为所述目标导热系数值时所述芯片的结温值最接近且小于所述芯片的温度限制值;所述目标导热系数值小于或等于相应导热胶材料的实际导热系数值;
确定模块,用于根据各个所述芯片对应的目标导热系数值和预设的导热系数阈值,确定所述域控制器的目标散热参数;其中,所述目标散热参数包括散热凸台需求和导热胶需求。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器,所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7中任一项所述的域控制器散热参数优化方法。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1-7中任一项所述的域控制器散热参数优化方法。
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