近年來，隨著環保意識與封裝技術的同步進步，LED產品急速發展；在發展的的行銷過程中，散熱的議題也常被提及。但隨著白熱化的市場，往往有許多一知半解、誇大其辭、不分青紅皂白的說法。本短文從產品元件特性、熱傳物理理論與人因工程幾方面簡要探討散熱之於LED產品的角色。
為何LED需要注意散熱?
從物理而言，發熱量大、體積小(換言之就是熱密度高)的物體，為了達到與外界熱平衡將熱量傳播出去所需的溫度會較高。恰好從產品特性上，由於新近LED已往主要光源方向設計，不再是小小的訊號用光源；為了達到足夠的照明度，其發熱量比過去大幅提升。而燈具產品的特性多數也訴求體積輕巧。因此在產品先天特性上便容易是高溫的情況。 而高溫會造成以下幾方面的影響：
一、使用安全：產品高溫若人體觸及，可能會造成傷害。
二、產品效能：LED晶粒本身的發光效能對於溫度相當敏感，高溫會造成效能 衰退，發光量降低。
三、產品可靠度：LED晶粒本身，內部電路基板線路，電源元件的使用壽命都與溫度高度相關。燈具又屬於長時間使用之產品，壽命可靠度對產品可用性與品質形象影響重大。
LED如何進行散熱
不管怎變，物理上的熱傳播方式只有三種途徑：熱傳導、熱對流、熱輻射。LED也同樣受到普遍性的物理定律管轄。以多數LED應用，熱輻射比重微小。LED晶粒為主要發熱源，熱量由晶粒發生，經基板、電路、散熱機構、外殼等，最後進入環境空氣；主要為熱傳導與熱對流兩種熱傳播現象。從熱傳導面，LED晶粒本身的封裝方式、與基板接合方式、基板特性、散熱機構件設計都有重要影響。而產品結構、外型、機構則影響熱對流效能。由於LED燈具通常緊緻度高，因此電子、機構、ID等各方面設計幾乎是緊密耦合互相牽動，導致熱傳導與熱對流的考量亦復如此。
散熱相關迷思
一、使用特殊材料就能解決散熱問題：
特殊材料可幫助熱傳導的部份，但前面已解釋過，熱量終究是要進入環境大氣的，熱傳導只是其中一個過程，並不完全決定散熱效能。也沒有可以無限吸熱的魔幻材料，材料只是個介質；影響熱傳導特性而已。因此，某些特殊材質可改善熱傳導性能是真的，但只靠特殊材料就能解決一切是假的。----以及別忘了，”特殊”的代價通常是高價。
二、LED燈具一定要有散熱鰭片，而且越大表示散熱效能越強：
任何表面都可作為散熱用的面積。所謂散熱鰭片只是一個密集化的專用面積。是否需要有散熱鰭片，以及散熱鰭片應設計成如何，需經過仔細的分析計算決定。不需要的情況加上鰭片，反而造成額外熱傳障礙。同理，不必要的龐大鰭片也是造成反效果，特別是考量敏感的自然對流狀況。最後別忘了，所有不必要的設計都意味著不必要的成本，而那最後是由消費者你來支付的。
散熱是LED應用產品一個很重要的考量因素。對產品評價時，不是以字面上對散熱所做的各種充滿驚奇字眼的描述為依據，而是以確切的數據以及設計團隊對散熱的深入理解為依據。
2009年10月27日 星期二
2009年4月22日 星期三
散熱器快速分析軟體
散熱鰭片設計 散熱器設計 任何人都能立刻上手的快速分析工具
只要輸入基本尺寸，材料，
立刻得到散熱器效能
大量節省打樣時間與費用
超級經濟實用的工具
對散熱器快速設計與評估，
有非常大的用處
散熱人員必備
heatsink /cooling/thermal design tool
聯絡請寄 ywt0905@gmail.com
/program/sofware/code,thermal tool
2009年3月10日 星期二
後院物理
之前 有提過舉一個類似『後院物理』(backyard physics)的例子
猶豫了很久，舉一篇為例。
聲明是按熱流基礎觀念的看法，不是針對個人。
原文 （出處 http://forum.slime.com.tw/thread179402.html）
標題：『深入分析:為何銅質散熱器比鋁質散熱慢』
其文主要見解是 --銅比鋁吸熱快，銅沒有鋁散熱快。
理由是銅K值比鋁高 所以吸熱快, 銅熱容比鋁高所以散熱慢
引用了熱傳導係數跟熱容，似乎很專業。
但事實上，解釋是錯誤的。混淆了熱傳量與熱容量的觀念。
是一個典型，先有結論再片段性找資料支持的說法。
這是一個常見的混淆，散熱能力好不好， 並不是用『感覺』來推論的。
首先，散熱能力好壞跟『快』『慢』無關。若提到 快 慢 ，是在暫態範圍。
在一般電子產品中，暫態特性並不是主要需求。
當穩態達到後，其穩定的散熱能力(capability)才是重點。
而穩態時，散熱能力與熱容無關。 有關的是其K值與形狀。
因此為何該產品內用銅外用鋁，其實是一個最佳化的問題。
（在性能，價格，重量等間的平衡）
只論K跟Cp的話，所謂吸熱、散熱其實是同一回事，跟加減法其實是同一回事一樣。
標題『為何銅質散熱器比鋁質散熱慢』 其實相當有誤導性
要比散熱好或不好 不是比快或慢
（你在意 關機後 多快溫度下降嗎？ 還是使用中 溫度維持在多少？）
而所有條件都一樣時（形狀， 流場）， 全銅的散熱器 若 比全鋁的散熱能力差，
那熱傳課本都可以拿去丟了....
（驗證是很重要的 ，憑推想 講的跟定律一樣 ，是很危險的）
簡單說，作者混淆了熱傳導跟熱對流兩者理論在整體散熱性能上的理解。
有那麼嚴重嗎？ ㄟ 如果只是網路上 好玩 ，講講， 是無所謂啦
但如果這種見解是從正式的 散熱工程師 口中來的話
熱傳基礎觀念有補強必要..
cooler/module/heatsink
猶豫了很久，舉一篇為例。
聲明是按熱流基礎觀念的看法，不是針對個人。
原文 （出處 http://forum.slime.com.tw/thread179402.html）
標題：『深入分析:為何銅質散熱器比鋁質散熱慢』
其文主要見解是 --銅比鋁吸熱快，銅沒有鋁散熱快。
理由是銅K值比鋁高 所以吸熱快, 銅熱容比鋁高所以散熱慢
引用了熱傳導係數跟熱容，似乎很專業。
但事實上，解釋是錯誤的。混淆了熱傳量與熱容量的觀念。
是一個典型，先有結論再片段性找資料支持的說法。
這是一個常見的混淆，散熱能力好不好， 並不是用『感覺』來推論的。
首先，散熱能力好壞跟『快』『慢』無關。若提到 快 慢 ，是在暫態範圍。
在一般電子產品中，暫態特性並不是主要需求。
當穩態達到後，其穩定的散熱能力(capability)才是重點。
而穩態時，散熱能力與熱容無關。 有關的是其K值與形狀。
因此為何該產品內用銅外用鋁，其實是一個最佳化的問題。
（在性能，價格，重量等間的平衡）
只論K跟Cp的話，所謂吸熱、散熱其實是同一回事，跟加減法其實是同一回事一樣。
標題『為何銅質散熱器比鋁質散熱慢』 其實相當有誤導性
要比散熱好或不好 不是比快或慢
（你在意 關機後 多快溫度下降嗎？ 還是使用中 溫度維持在多少？）
而所有條件都一樣時（形狀， 流場）， 全銅的散熱器 若 比全鋁的散熱能力差，
那熱傳課本都可以拿去丟了....
（驗證是很重要的 ，憑推想 講的跟定律一樣 ，是很危險的）
簡單說，作者混淆了熱傳導跟熱對流兩者理論在整體散熱性能上的理解。
有那麼嚴重嗎？ ㄟ 如果只是網路上 好玩 ，講講， 是無所謂啦
但如果這種見解是從正式的 散熱工程師 口中來的話
熱傳基礎觀念有補強必要..
cooler/module/heatsink
2009年2月26日 星期四
分析跟設計有甚麼不一樣
這也是另一個常混淆的認知
分析是設計的必要條件，但不是充要條件。
很掉書袋？
恩 ，那換個比喻
以醫學比喻，分析就是精確的檢查，告訴你你有這個病那個病。
但檢查的出來，不表示治的好。
設計是有辦法把病治好。
再舉實際點，譬如一個產品，我們想預先知道他的特性，作了分析。
譬如分析預測出來溫度會是78度，而實測出來是77度。
很好，這分析頗準確。（若分析78度,實測90度那就........甚麼都不用再講了.....）
但糟糕，規格是70度。 所以要改善。
改善後，分析是80度，實測是79度。 （這兒舉實測只是舉例說明分析的水準）
恩 分析的準確能力還是很好，ㄟ 但設計能力就不良了，因為怎麼越改溫度越高。
所以， 準確的分析是『基本』的；沒有準確分析就不用談設計了。
但分析的準確不見得設計能力良好。
設計所需要的知識，經驗和思維是更大於分析的。
也可以說『分析工作』是『設計工作』的子集合。
ㄟ 又吊書袋了....寫到這。
thermal analysis/thermal design/散熱分析/數值模擬
分析是設計的必要條件，但不是充要條件。
很掉書袋？
恩 ，那換個比喻
以醫學比喻，分析就是精確的檢查，告訴你你有這個病那個病。
但檢查的出來，不表示治的好。
設計是有辦法把病治好。
再舉實際點，譬如一個產品，我們想預先知道他的特性，作了分析。
譬如分析預測出來溫度會是78度，而實測出來是77度。
很好，這分析頗準確。（若分析78度,實測90度那就........甚麼都不用再講了.....）
但糟糕，規格是70度。 所以要改善。
改善後，分析是80度，實測是79度。 （這兒舉實測只是舉例說明分析的水準）
恩 分析的準確能力還是很好，ㄟ 但設計能力就不良了，因為怎麼越改溫度越高。
所以， 準確的分析是『基本』的；沒有準確分析就不用談設計了。
但分析的準確不見得設計能力良好。
設計所需要的知識，經驗和思維是更大於分析的。
也可以說『分析工作』是『設計工作』的子集合。
ㄟ 又吊書袋了....寫到這。
thermal analysis/thermal design/散熱分析/數值模擬
2009年2月23日 星期一
萬能軟體 ？
常常有人問 Axxs,PxxE 可以解散熱嗎
功能有提供
於是很多人說行 很多人說不行 ....
似乎莫衷一是
這問題 從表面是沒法準確回答
能解不能解 ，精確一點 要問想解甚麼樣的問題 、要多準確
再來看軟體本身的數值方法與模型 ，那麼 答案就很清楚了
Axxx,PxxE 等傳統上解結構問題的軟體 是能解散熱
但本質上只能解固體內熱傳導，周遭氣體部分是以對流熱傳導係數 ，做為一種邊界條件於固體
所以 他能提供某一程度的散熱解
但以完整的散熱而言，並不能算充分的功能，特別當你求解的是個系統。
至於這樣夠不夠？ 就端視問題的特性
這個呢 軟體就沒法幫你自動判斷了 ，需要使用者的知識
還是有試圖完整耦合結構與散熱的軟體
但由於兩者許多理論與數值上特性的不同，這企圖很不容易達成
目前即使是在學術界，仍是一個具挑戰性的問題
所能處理問題還限於於小尺度範圍 ，一般工程尺度與真實應用還差太遠
copyright by Y.W.T.
功能有提供
於是很多人說行 很多人說不行 ....
似乎莫衷一是
這問題 從表面是沒法準確回答
能解不能解 ，精確一點 要問想解甚麼樣的問題 、要多準確
再來看軟體本身的數值方法與模型 ，那麼 答案就很清楚了
Axxx,PxxE 等傳統上解結構問題的軟體 是能解散熱
但本質上只能解固體內熱傳導，周遭氣體部分是以對流熱傳導係數 ，做為一種邊界條件於固體
所以 他能提供某一程度的散熱解
但以完整的散熱而言，並不能算充分的功能，特別當你求解的是個系統。
至於這樣夠不夠？ 就端視問題的特性
這個呢 軟體就沒法幫你自動判斷了 ，需要使用者的知識
還是有試圖完整耦合結構與散熱的軟體
但由於兩者許多理論與數值上特性的不同，這企圖很不容易達成
目前即使是在學術界，仍是一個具挑戰性的問題
所能處理問題還限於於小尺度範圍 ，一般工程尺度與真實應用還差太遠
copyright by Y.W.T.
2008年12月13日 星期六
CFD
CFD-- 在學時我最喜歡的課目 ，
也有好幾位老師專長在此 。
CFD, Computatinal Fluid Dynamics
計算流體力學，
就是運用電腦，以數值計算的方式，解析流體力學的問題
以前老師說，早期作實驗的嘲笑CFD是 Color of Fluid Dymamics
『彩色流體力學』，只是好看的彩色圖片而已 。
老師提到這個是要提醒我們，要正確的使用CFD 。
Garbage in, garbage out.
如果條件參數錯誤，計算出來的只是沒有意義的東西
彩色的垃圾還是垃圾
在工作上，這情況還是常常可見。
常見很多人猛貼很漂亮的圖片，製作很炫的報告，但內容卻不見得正確。
好像越漂亮，結果就越可信。
不是說賞心悅目的報告不好，但分析最重要的因素還是不能被模糊。
觀看報告的人更是應該留意這點，以免被誤導。
不嚴謹不正確的的用CFD做報告， 不過是Color for Drawing （CFD新解，/_\）
譬如硬tune參數去湊想要的結果等等怪事。
如果是這樣，就直接用美工軟體畫一畫就好了，要甚麼有甚麼
何必大費周章計算。
要計算，就要有意義的計算。
而散熱設計更不是好像會用軟體就夠了，可別被唬了！
也有好幾位老師專長在此 。
CFD, Computatinal Fluid Dynamics
計算流體力學，
就是運用電腦，以數值計算的方式，解析流體力學的問題
以前老師說，早期作實驗的嘲笑CFD是 Color of Fluid Dymamics
『彩色流體力學』，只是好看的彩色圖片而已 。
老師提到這個是要提醒我們，要正確的使用CFD 。
Garbage in, garbage out.
如果條件參數錯誤，計算出來的只是沒有意義的東西
彩色的垃圾還是垃圾
在工作上，這情況還是常常可見。
常見很多人猛貼很漂亮的圖片，製作很炫的報告，但內容卻不見得正確。
好像越漂亮，結果就越可信。
不是說賞心悅目的報告不好，但分析最重要的因素還是不能被模糊。
觀看報告的人更是應該留意這點，以免被誤導。
不嚴謹不正確的的用CFD做報告， 不過是Color for Drawing （CFD新解，/_\）
譬如硬tune參數去湊想要的結果等等怪事。
如果是這樣，就直接用美工軟體畫一畫就好了，要甚麼有甚麼
何必大費周章計算。
要計算，就要有意義的計算。
而散熱設計更不是好像會用軟體就夠了，可別被唬了！
2008年12月9日 星期二
哪套軟體是最好的？
這又是另一個常見的似是而非， 又充滿爭議的問題。
每個軟體商當然無所不用其極的宣稱自己的軟體是最好的，
用各種行銷手法去影響你的看法。
甚麼是最好的？
我們一定要去界定一下這個陳述，限縮一下範圍，這個討論才有實質的意義。
由於我們這講的是散熱設計，
因此我們試著把『好』界定為『能以合理準確程度解析工程尺度的熱流問題』。
這樣稍為明確一點，
恩，我們講的是工程問題，不是非常基本的微觀流體現象，也不是純數值方法。
工程問題和學術問題還有個差別，是效率與時間；
學術單位可能可以用上許多人解決一個問題，一個學期兩個學期三個學期，最終產出一兩篇論文，只要有一點點的新發現或觀點就是學術價值；
但工程問題可不行，工程問題是在有限的時間內運用一切可行的辦法解決一個受許多條件限制的明確問題。
因此再把『好』的定義稍微修改為『以合理的時間，合理的準確度解析工程熱流問題』
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
一個數值模擬軟體（這裡指的是會求解控制方程的，不是經驗公式資料庫等）
基本的幾個組成與影響是三個方面：
1.網格系統：由於方程式必須離散才能以數值由電腦求解，其離散的依據是網格系統。
因此網格系統是一個影響非常基本的因素。
不同的網格系統有其不同的優點與缺點。
2. 物理模型：所使用的控制方程與物理模型，也絕對決定所能解決的問題與範圍。
3.程式與介面 ：前兩點是理論的部分，程式的部分是將其實做出來。
Coding的好壞可能影響到軟體的執行效能。
介面的設計則是影響使用者的使用速度；便利的介面可以讓工作進行的更順暢。
早期的模擬軟體，嚴格說來是從學術角度發展的，物理模型的部分很繁多，但其他部分做的並不是很好。能力或許包山包海，含括各種領域，但使用起來事實上是相當不便利的。
（但還是賣的非常貴）
後來許多軟體比較真正從發展初期就從工程應用的架構去做，才比較貼近實務。
＝＝＝＝
回到好的定義，前面界定為『以合理的時間，合理的準確度解析工程熱流問題』。
這是一個比『好』要不抽象點的定性定義。
我們再試著稍微定量 讓標準更具體。
假設問題是電子產品散熱，譬如電腦、電源等等。
（長度尺度在一公尺這數量級，速度在十米每秒這數量級，穩態）
那麼個人認為合理的時間是一個分析需要時間少於四小時（計算時間）
合理的準確度是，10%內。
若不能達到這個標準，實務上就有應用的困難（這是實際開發經驗歸納標準）。
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
以這標準，我們可以檢視一下目前常見的幾個軟體。
F軟體，I軟體，C軟體，E軟體。
F軟體：
以理論架構來說，其實它是最簡單的軟體（但目前是最貴的）。介面作得十分友善。
多數大系統問題，它可以完全滿足前述標準。
但受限於的網格系統與物理模型，有某些工程問題是無法用它取得有效解答。
當產品越來越密集與複雜時，其適用性就越來越有問題。
以產品來看，是一個非常成功的軟體，定位正確，簡單的核心有適度的包裝，能解決許多問題。
在電子散熱的發展中絕對有『歷史地位』。
但未來軟體架構上很難再有大發展，主要核心的應用已經差不多了，至多就是外圍介面的一些小功能的增減。 過去或許有獨佔位置有高價的道理，但以未來產品趨勢以及其可進展空間來說，個人它現在應該降價至目前的一半才是合理的價格。
目前它可以說是靠過去的名氣在支撐。新用戶應仔細考量，不要盲從。
I軟體 ：
在網格系統上剛好是F軟體的對應，能處理複雜幾何。
但介面設計上，個人認為仍然不是十分便利，有許多奇怪的小地方。
（不過介面是否友善 多少有一點點主觀成分）
計算效能則介於中間。
C軟體：
理論架構與網格系統與I軟體近似
但物理模型範圍較大，能解決較複雜的問題
介面上強調與CAD的整合
但其整合，本質上仍是一種轉檔過程。
計算效能也是界於中間
E軟體：
理論架構與網格系統，是非常特出與眾不同的
就理論系統的價值而言，個人認為完全凌駕前面三種軟體
無論是可解析的問題範圍、複雜度等等。
介面強調與CAD整合，且其整合程度極高。
目前美中不足的是其耗用硬體資源過大，計算效能目前是最低的。
個人認為可能是原始程式撰寫技巧問題，按其網格系統來看，
其計算效能理論上應遠優於I軟體與C軟體，處理得當甚至應逼近F軟體。
個人非常期盼其coding能及早最佳化，充分發揮其傑出理論架構的價值。
若能一舉改善計算效率問題，個人認為此軟體絕對會是一個殺手軟體，幾乎可預見其獨佔地位。以技術觀點，併購此軟體的F公司想必瞭解，但何時會改善計算核心，可能要視其管理整合能力以及等待既有軟體市場價值耗盡，唉，這就是自由經濟。個人認為既有F軟體使用者應停止維護（因已無重大升級可做），以逼迫F公司儘速發揮E軟體應有價值。
＝＝＝＝＝＝＝＝＝
所以目前而言並沒有盡善盡美的軟體
每套軟體都有優缺點，好不好是根據其是否能滿足你的應用需求而定。
使用者務必先瞭解自己問題的特性，以及軟體的能力與限制。
人云亦云，聽信表面的廣告宣傳，不是解決問題的辦法。
應按軟體的能力、限制，對照自己的應用特性需求，衡量其價格，綜合評估是否真正能為開發帶來效益。
高價的軟體不見得就厲害，很多人用的軟體也不見得就萬能
（很多人用只是一種安全的假象）
永遠都有新軟體，難道就一直買下去？工程總是得回到花了多少錢能做多少事上
除非是要買來當宣傳的（我們有這個 、有那個， 好像軟體越多就越厲害）
那當然又是另一回事
不過如過這樣 這帳應該灌在廣告行銷費用吧
copyright by Y.W.T.
flotherm/efd/icepack/cfdesign/cfd/software/design tool/分析軟體
每個軟體商當然無所不用其極的宣稱自己的軟體是最好的，
用各種行銷手法去影響你的看法。
甚麼是最好的？
我們一定要去界定一下這個陳述，限縮一下範圍，這個討論才有實質的意義。
由於我們這講的是散熱設計，
因此我們試著把『好』界定為『能以合理準確程度解析工程尺度的熱流問題』。
這樣稍為明確一點，
恩，我們講的是工程問題，不是非常基本的微觀流體現象，也不是純數值方法。
工程問題和學術問題還有個差別，是效率與時間；
學術單位可能可以用上許多人解決一個問題，一個學期兩個學期三個學期，最終產出一兩篇論文，只要有一點點的新發現或觀點就是學術價值；
但工程問題可不行，工程問題是在有限的時間內運用一切可行的辦法解決一個受許多條件限制的明確問題。
因此再把『好』的定義稍微修改為『以合理的時間，合理的準確度解析工程熱流問題』
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
一個數值模擬軟體（這裡指的是會求解控制方程的，不是經驗公式資料庫等）
基本的幾個組成與影響是三個方面：
1.網格系統：由於方程式必須離散才能以數值由電腦求解，其離散的依據是網格系統。
因此網格系統是一個影響非常基本的因素。
不同的網格系統有其不同的優點與缺點。
2. 物理模型：所使用的控制方程與物理模型，也絕對決定所能解決的問題與範圍。
3.程式與介面 ：前兩點是理論的部分，程式的部分是將其實做出來。
Coding的好壞可能影響到軟體的執行效能。
介面的設計則是影響使用者的使用速度；便利的介面可以讓工作進行的更順暢。
早期的模擬軟體，嚴格說來是從學術角度發展的，物理模型的部分很繁多，但其他部分做的並不是很好。能力或許包山包海，含括各種領域，但使用起來事實上是相當不便利的。
（但還是賣的非常貴）
後來許多軟體比較真正從發展初期就從工程應用的架構去做，才比較貼近實務。
＝＝＝＝
回到好的定義，前面界定為『以合理的時間，合理的準確度解析工程熱流問題』。
這是一個比『好』要不抽象點的定性定義。
我們再試著稍微定量 讓標準更具體。
假設問題是電子產品散熱，譬如電腦、電源等等。
（長度尺度在一公尺這數量級，速度在十米每秒這數量級，穩態）
那麼個人認為合理的時間是一個分析需要時間少於四小時（計算時間）
合理的準確度是，10%內。
若不能達到這個標準，實務上就有應用的困難（這是實際開發經驗歸納標準）。
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
以這標準，我們可以檢視一下目前常見的幾個軟體。
F軟體，I軟體，C軟體，E軟體。
F軟體：
以理論架構來說，其實它是最簡單的軟體（但目前是最貴的）。介面作得十分友善。
多數大系統問題，它可以完全滿足前述標準。
但受限於的網格系統與物理模型，有某些工程問題是無法用它取得有效解答。
當產品越來越密集與複雜時，其適用性就越來越有問題。
以產品來看，是一個非常成功的軟體，定位正確，簡單的核心有適度的包裝，能解決許多問題。
在電子散熱的發展中絕對有『歷史地位』。
但未來軟體架構上很難再有大發展，主要核心的應用已經差不多了，至多就是外圍介面的一些小功能的增減。 過去或許有獨佔位置有高價的道理，但以未來產品趨勢以及其可進展空間來說，個人它現在應該降價至目前的一半才是合理的價格。
目前它可以說是靠過去的名氣在支撐。新用戶應仔細考量，不要盲從。
I軟體 ：
在網格系統上剛好是F軟體的對應，能處理複雜幾何。
但介面設計上，個人認為仍然不是十分便利，有許多奇怪的小地方。
（不過介面是否友善 多少有一點點主觀成分）
計算效能則介於中間。
C軟體：
理論架構與網格系統與I軟體近似
但物理模型範圍較大，能解決較複雜的問題
介面上強調與CAD的整合
但其整合，本質上仍是一種轉檔過程。
計算效能也是界於中間
E軟體：
理論架構與網格系統，是非常特出與眾不同的
就理論系統的價值而言，個人認為完全凌駕前面三種軟體
無論是可解析的問題範圍、複雜度等等。
介面強調與CAD整合，且其整合程度極高。
目前美中不足的是其耗用硬體資源過大，計算效能目前是最低的。
個人認為可能是原始程式撰寫技巧問題，按其網格系統來看，
其計算效能理論上應遠優於I軟體與C軟體，處理得當甚至應逼近F軟體。
個人非常期盼其coding能及早最佳化，充分發揮其傑出理論架構的價值。
若能一舉改善計算效率問題，個人認為此軟體絕對會是一個殺手軟體，幾乎可預見其獨佔地位。以技術觀點，併購此軟體的F公司想必瞭解，但何時會改善計算核心，可能要視其管理整合能力以及等待既有軟體市場價值耗盡，唉，這就是自由經濟。個人認為既有F軟體使用者應停止維護（因已無重大升級可做），以逼迫F公司儘速發揮E軟體應有價值。
＝＝＝＝＝＝＝＝＝
所以目前而言並沒有盡善盡美的軟體
每套軟體都有優缺點，好不好是根據其是否能滿足你的應用需求而定。
使用者務必先瞭解自己問題的特性，以及軟體的能力與限制。
人云亦云，聽信表面的廣告宣傳，不是解決問題的辦法。
應按軟體的能力、限制，對照自己的應用特性需求，衡量其價格，綜合評估是否真正能為開發帶來效益。
高價的軟體不見得就厲害，很多人用的軟體也不見得就萬能
（很多人用只是一種安全的假象）
永遠都有新軟體，難道就一直買下去？工程總是得回到花了多少錢能做多少事上
除非是要買來當宣傳的（我們有這個 、有那個， 好像軟體越多就越厲害）
那當然又是另一回事
不過如過這樣 這帳應該灌在廣告行銷費用吧
copyright by Y.W.T.
flotherm/efd/icepack/cfdesign/cfd/software/design tool/分析軟體
2008年12月5日 星期五
電腦數值模擬準嗎？
常常聽到有人問這個問題。
軟體廠商將軟體形容的上天下海，無所不能，好像可以解決一切問題。
有些使用者確認為模擬結果不可採信，把設計過失都怪在軟體不準。
好像都對，又好像都不對。
首先，一定要認知，無論介面再怎麼友善，軟體都需要『人』操作。
軟體本身是不會自動幫你解決問題的，因此不要忽略這個問題的另一半-----使用軟體的人。
如果"數值軟體準嗎?"只選擇性的陳述問題的一半，另一半是"這個人操做的結果準嗎？"
從這方向我們就可以發現原來常常不同角色的人都將責任丟給問題的另一個面向。
只看工具面，從數值方法的理論來說，要"絕對"的準確是不可能的。
雖然理論上，基本方程式就能解出任何的物理現象。
但在可見未來的計算能力要直接將基本方程在工程尺度求解仍是不實際的，也未必必要。
因此數值運算中仍然使用了許多物理模型來簡化計算。
而所謂模型，就有參數(parameter)的問題，就有適用範圍的問題。
有了這兩個因素，就有所謂『誤差』。
一切似是而非的爭議就從這開始。
軟體商說 計算結果不準確 是『使用者 使用錯誤』；可能是事實，可能不是。
由於上述『模型』的問題，絕對沒有萬能的軟體。
如果使用者的物理問題，的確不在這軟體『模型』的範圍，那麼軟體商是錯的（遮掩軟體功能限制）。 使用者若要購買軟體，一定要弄清需求與軟體能力的對應。
使用者說，算出來不對都是『軟體本身不準』；可能是事實，可能不是。
如果使用者沒弄清楚問題特性以及對數值方法不瞭解，用錯了『模型』或參數，那使用者是錯的（推卸專業的不足到工具身上）。
還有一個使用者端最常見似是而非的說法，『數值只能定性參考』。
如果只是這樣，事實上有正確物理觀念就能做定性判斷了，何必用數值工具。
工具有誤差，不表示工具就沒用。任何量測也有誤差啊，我們幹嘛還做實驗呢？
所以問題在於，這誤差是否能接受與控制。
事實上，如果對數值方法與物理模型有正確認識，絕對是可以的；
對物理數值模型理解的越深入正確，就越清楚會造成誤差的原因與程度。
瞭解工具的特性與限制做適當的運用就是使用者真正的責任。
以目前多數的情況，誤差要在10%左右是做得到的。
散熱設計失敗時，散熱工程師將問題推給軟體誤差，就好像機構干涉時，機構工程師推給機構誤差一樣荒謬。誤差本來就是在設計階段要考量跟控制的。
數值模擬準嗎？
能『正確使用』，絕對比沒有使用數值模擬要正確的多。
錯誤使用，甚麼東西也不準。
copyright by Y.W.T.
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軟體廠商將軟體形容的上天下海，無所不能，好像可以解決一切問題。
有些使用者確認為模擬結果不可採信，把設計過失都怪在軟體不準。
好像都對，又好像都不對。
首先，一定要認知，無論介面再怎麼友善，軟體都需要『人』操作。
軟體本身是不會自動幫你解決問題的，因此不要忽略這個問題的另一半-----使用軟體的人。
如果"數值軟體準嗎?"只選擇性的陳述問題的一半，另一半是"這個人操做的結果準嗎？"
從這方向我們就可以發現原來常常不同角色的人都將責任丟給問題的另一個面向。
只看工具面，從數值方法的理論來說，要"絕對"的準確是不可能的。
雖然理論上，基本方程式就能解出任何的物理現象。
但在可見未來的計算能力要直接將基本方程在工程尺度求解仍是不實際的，也未必必要。
因此數值運算中仍然使用了許多物理模型來簡化計算。
而所謂模型，就有參數(parameter)的問題，就有適用範圍的問題。
有了這兩個因素，就有所謂『誤差』。
一切似是而非的爭議就從這開始。
軟體商說 計算結果不準確 是『使用者 使用錯誤』；可能是事實，可能不是。
由於上述『模型』的問題，絕對沒有萬能的軟體。
如果使用者的物理問題，的確不在這軟體『模型』的範圍，那麼軟體商是錯的（遮掩軟體功能限制）。 使用者若要購買軟體，一定要弄清需求與軟體能力的對應。
使用者說，算出來不對都是『軟體本身不準』；可能是事實，可能不是。
如果使用者沒弄清楚問題特性以及對數值方法不瞭解，用錯了『模型』或參數，那使用者是錯的（推卸專業的不足到工具身上）。
還有一個使用者端最常見似是而非的說法，『數值只能定性參考』。
如果只是這樣，事實上有正確物理觀念就能做定性判斷了，何必用數值工具。
工具有誤差，不表示工具就沒用。任何量測也有誤差啊，我們幹嘛還做實驗呢？
所以問題在於，這誤差是否能接受與控制。
事實上，如果對數值方法與物理模型有正確認識，絕對是可以的；
對物理數值模型理解的越深入正確，就越清楚會造成誤差的原因與程度。
瞭解工具的特性與限制做適當的運用就是使用者真正的責任。
以目前多數的情況，誤差要在10%左右是做得到的。
散熱設計失敗時，散熱工程師將問題推給軟體誤差，就好像機構干涉時，機構工程師推給機構誤差一樣荒謬。誤差本來就是在設計階段要考量跟控制的。
數值模擬準嗎？
能『正確使用』，絕對比沒有使用數值模擬要正確的多。
錯誤使用，甚麼東西也不準。
copyright by Y.W.T.
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散熱設計難嗎
叫中文系的解工程數學，難。
叫機械系的跳芭蕾，難。
所以，與其簡單的說難不難，不如檢視一下散熱設計所要含括的專業範圍。
假如我們以工學院課程來說，散熱設計所需用到的基本上只有
基本流體力學，基礎熱傳與計算流體力學。
但不表示修過這些就人人能把散熱設計做好，
『修過』與『有正確理解』通常是兩回事。
（常常看到有人賣弄幾個名詞，但物理觀念完全錯誤）
你不用背一堆公式，但你要對熱流的基本物理現象有正確的理解。
也要對數值模擬的數值方法，物理模型有正確認識。
才能適當的判斷現象，正確的運用工具。
除了理論知識外，同樣要有對實務的一點經驗與理解，以免紙上談兵。
如果你能再瞭解散熱器的製程、機構習用元件，以及產品的特性等等，那麼設計才會是可行的。
做不出來的設計不算工程。
這樣說來 ，散熱設計難嗎？
叫機械系的跳芭蕾，難。
所以，與其簡單的說難不難，不如檢視一下散熱設計所要含括的專業範圍。
假如我們以工學院課程來說，散熱設計所需用到的基本上只有
基本流體力學，基礎熱傳與計算流體力學。
但不表示修過這些就人人能把散熱設計做好，
『修過』與『有正確理解』通常是兩回事。
（常常看到有人賣弄幾個名詞，但物理觀念完全錯誤）
你不用背一堆公式，但你要對熱流的基本物理現象有正確的理解。
也要對數值模擬的數值方法，物理模型有正確認識。
才能適當的判斷現象，正確的運用工具。
除了理論知識外，同樣要有對實務的一點經驗與理解，以免紙上談兵。
如果你能再瞭解散熱器的製程、機構習用元件，以及產品的特性等等，那麼設計才會是可行的。
做不出來的設計不算工程。
這樣說來 ，散熱設計難嗎？
2008年12月3日 星期三
為什麼要"散熱設計"？
為什麼需要散熱設計？
這是個工程問題 （當然要把散熱當成唬人的噱頭做廣告文宣 那是另外一回事）
工程問題都可以回到真實層面找答案
找到為什麼需要是很重要的， 才不會為了做而做 ，或是弄錯解決的方向。
誰說一定要散熱設計？ 沒有不行嗎？幹嘛沒事找事做啊！
恩， 我們就從這方向想。
好 ，如果某個產品不管散熱會怎樣？ 可能會發生的問題大概在下面的範圍：
一、燒毀 ：這個就不必多說甚麼 ， 誰想看花錢買的東西在眼前變火苗。
二、當機 /動作不正常/延遲 ： 誰想買個一天到晚要故障的產品
（參考實例 Xbox： http://rightcooling.blogspot.com/2008/12/blog-post_22.html)
三、燙人 ： 沒人希望沒事手起水泡或是被烙個印吧
四、英年早逝 ： 基本上跟第一 二點很像 ，但不是立即的 ；可能是過了一陣子 元件因高溫老化出問題。也沒人想買兩下就壞了的兩光貨吧！
簡單歸類，大概是『產品運作』、『產品壽命』與『產品印象』三類。
如果，你的產品不做散熱不會發生以上任何問題，那麼散熱設計是不需要的。
所以在產品開發的最初期，就應該評估上面的問題會不會發生；
如果不會發生，恩 ，很好，老闆竊喜省下散熱裝置的成本；
如果會發生，那麼就得好好設計避免。
但另一個問題來了，誰來判斷會不會發生呢？有辦法判斷嗎？
-->"知識正確"的散熱工程師可以提供正確的判斷。
(特別強調"知識正確"，至於怎樣算知識正確，得另文再述）
因此，事實上嚴格來說散熱設計在產品早期評估時就需要了，只是有的不會進入實質設計。
而評估的正確與否就關係到後續產品開發是否順暢。
如果沒有評估，那產品的品質與壽命可以說是用『賭』的！！
==========================
以上嚴格說來， 是說明為什麼要需要"散熱"
但有"散熱"跟有"散熱設計"並不是一樣的事
隨便兜個散熱器 並不是 『散熱設計 』
==============================
因此 為什麼需要散熱"設計"?
好的散熱設計 ，是為了 產品的品質與壽命。
這是個工程問題 （當然要把散熱當成唬人的噱頭做廣告文宣 那是另外一回事）
工程問題都可以回到真實層面找答案
找到為什麼需要是很重要的， 才不會為了做而做 ，或是弄錯解決的方向。
誰說一定要散熱設計？ 沒有不行嗎？幹嘛沒事找事做啊！
恩， 我們就從這方向想。
好 ，如果某個產品不管散熱會怎樣？ 可能會發生的問題大概在下面的範圍：
一、燒毀 ：這個就不必多說甚麼 ， 誰想看花錢買的東西在眼前變火苗。
二、當機 /動作不正常/延遲 ： 誰想買個一天到晚要故障的產品
（參考實例 Xbox： http://rightcooling.blogspot.com/2008/12/blog-post_22.html)
三、燙人 ： 沒人希望沒事手起水泡或是被烙個印吧
四、英年早逝 ： 基本上跟第一 二點很像 ，但不是立即的 ；可能是過了一陣子 元件因高溫老化出問題。也沒人想買兩下就壞了的兩光貨吧！
簡單歸類，大概是『產品運作』、『產品壽命』與『產品印象』三類。
如果，你的產品不做散熱不會發生以上任何問題，那麼散熱設計是不需要的。
所以在產品開發的最初期，就應該評估上面的問題會不會發生；
如果不會發生，恩 ，很好，老闆竊喜省下散熱裝置的成本；
如果會發生，那麼就得好好設計避免。
但另一個問題來了，誰來判斷會不會發生呢？有辦法判斷嗎？
-->"知識正確"的散熱工程師可以提供正確的判斷。
(特別強調"知識正確"，至於怎樣算知識正確，得另文再述）
因此，事實上嚴格來說散熱設計在產品早期評估時就需要了，只是有的不會進入實質設計。
而評估的正確與否就關係到後續產品開發是否順暢。
如果沒有評估，那產品的品質與壽命可以說是用『賭』的！！
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以上嚴格說來， 是說明為什麼要需要"散熱"
但有"散熱"跟有"散熱設計"並不是一樣的事
隨便兜個散熱器 並不是 『散熱設計 』
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因此 為什麼需要散熱"設計"?
好的散熱設計 ，是為了 產品的品質與壽命。
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