# DC Busbar

DC 直流電是最常見且簡單的Busbar架構。在模擬分析上，我們能使用 Maxwell或是 Q3D來做損耗場的分析，透過損耗場傳遞給 Icepak做散熱與溫升的評估設計。

以下筆者引用 Ansys的教學範例，使用 Q3D做 DC Busbar的模擬介紹。

## Q3D DC Loss Simulation

如圖 1-0所示，這裡有三個直流匯流排，其中部分銅線放在一個氧化鋁基板的盒子當中。其中最上面的導體有三個饋入與一個輸出點，其他的兩個導體也是相同的配置。

<figure><img src="https://880192399-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F7l8vOifkTIfCFgWvFnQR%2Fuploads%2F7BxLziNWqNouRLrIUiql%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=f4339208-9413-4280-910a-35e6d6545819" alt="" width="563"><figcaption><p>圖 1-0</p></figcaption></figure>

藉由 Q3D的直流分析與給定 15A直流的電流，能分析出直流電流流過此導體的損耗。

<figure><img src="https://880192399-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F7l8vOifkTIfCFgWvFnQR%2Fuploads%2FqiTPiJAE3vwuIE5rpw9A%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=a74ba4f9-8ce8-4b2a-b948-d3253bcddf80" alt=""><figcaption><p>圖 1-1</p></figcaption></figure>

其中我們能從損耗場中看到在 Fuse的銅線連接處，因為其線較細，所以損耗較高，是熱會集中的重點區段。

<figure><img src="https://880192399-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F7l8vOifkTIfCFgWvFnQR%2Fuploads%2FVbIJe8xooUJzc2kuVHei%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=f737a9e7-fa5a-4c74-9ba8-df3aedb9a7fa" alt="" width="563"><figcaption><p>圖 1-2</p></figcaption></figure>

在 Q3D中特別要注意材料的設定，Q3D銅材料預設的導電係數是低溫的條件，在這模擬中我們需要設定成與溫度相依的導電率特性。

<figure><img src="https://880192399-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F7l8vOifkTIfCFgWvFnQR%2Fuploads%2FOVMZOQxJMI95kj7hJkGE%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=c5f4d6e0-bbd2-466d-a097-c0776f701884" alt="" width="563"><figcaption><p>圖 1-3</p></figcaption></figure>

## Icepak Setting

藉由 AEDT的 Create Target Design功能，我們能很快地由 Q3D模型生成 Icepak模型，其中也幫我們做好了許多的架設設定。在這個模擬中，我們移除自動產生的 Region，重新建立 Region，並給予 Opening Free的邊界條件。

<figure><img src="https://880192399-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F7l8vOifkTIfCFgWvFnQR%2Fuploads%2F3oWPUhH0ykACJKEjzqew%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=15253fe8-c313-472d-925e-61c3a1faab35" alt=""><figcaption><p>圖 1-4</p></figcaption></figure>

在求解器的設定中，我們設定 Z Velocity為 0.001，設定微小在重力方向的 Velocity能幫助加快收斂。另外在Advanced Solver設定中，我們也做一些微調，最後再增加 2-Way Coupling ，如圖 1-5所示。

<figure><img src="https://880192399-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F7l8vOifkTIfCFgWvFnQR%2Fuploads%2F7aWKXLYGKT8dE2rqWvvB%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=4f4c2ac7-c1ae-41bc-80b4-f0460f38802e" alt=""><figcaption><p>圖 1-5</p></figcaption></figure>

## Icepak Thermal Simulation

由上面的設定與模擬執行，溫升模擬的結果如圖 1-6所示。

<figure><img src="https://880192399-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F7l8vOifkTIfCFgWvFnQR%2Fuploads%2FKHAjPkOpbgiwo9mwVloM%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=ca4675a3-5c17-4dfb-9d16-777ae14b2ec0" alt=""><figcaption><p>圖 1-6</p></figcaption></figure>
