成功的电路规划包含正确的热剖析：在不同运转条件下会发生多少热量?是否会有组件超越额定值?一般，这个进程交由通晓热剖析的热/封装工程师担任。虽然在专业技术方面大有优势，但流程不接连却存在下风，这可能会导致无法一次性获得成功。在本文中，作者将讨论集成的电子+热规划环境，它可以协助电子工程师“一次经过正确性检查”。
IEEE 规范 1076.1 (VHDL-AMS)不只支撑模仿和数字电子硬件的建模，还支撑热特性以及这些方面之间的交互，是构成集成体系观念的要害。下面几个比如阐明晰这种建模功用怎么及时供给重要电热交互的可见性。免费在线仿真渠道SystemVision Cloud中供给了这些比如。我们可以在该渠道中翻开这些电路的“实时图”。在这些图中，您可以检查其他信号和元器件参数值，或仿制电路并作出修正，然后运转新的仿真，就可以当即看到修正后的成果。
线性稳压器温度探测器
图1：线性稳压器温度探测器仿真。
第一个比如是“虚拟热校准”电路，当线性稳压器在预期用处内针对特定元件进行装备后，此电路可以协助规划人员猜测稳压器的温度。装备根据元器件制造商的产品阐明所供给的信息。在SystemVision Cloud中，用户可以调整稳压器模型的参数，使之与特定元件编号的电气和热特性相匹配。这些参数包含输出电压、VDO、电流约束，以及结-壳、结-环境或散热器的热阻值。需求留意的是，稳压器模型的赤色端子是“热”连接点，从内部发出出来的热量将经过这个点传到外部热网络。
这个比如针对L78S05中壳至环境的直接热传递进行建模(即没有散热器)。产品阐明规定结-壳热阻值是5°C/W，针对T0-220封装的结-环境热阻是50°C/W。因而，假定45°C/W的差值是壳至环境的热阻值。在示例的电路中，这个值被指定为散热器热阻值。假如运用实践的散热器，则选用发布的热阻值。
假如供给了散热器的热容值，可以输入到仿真体系，这样不只可以猜测稳态工作温度，还可以猜测输入电压和负载瞬态引起的温度呼应。输入电压函数发生器可以运用任何时变输入电压曲线。可调整负载电流水平或运用定制动态负载模型。归纳上述操作可以精确地表明预期的稳压器运转环境。
AC-DC电源适配器的热建模与电流升压稳压器
图2：AC-DC电源适配器的热建模仿真。
第二个比如是相似但更完好的线性稳压器电路。5V稳压器由120Vac/60Hz的输入驱动，运用变压器/整流器电路降至9V的DC线电压。所需的电流负载才能是5A，高于线性稳压器元器件自身的电流约束(1A)。电流差值由MJ2955 PNP旁路晶体管的负载分配功用供给。(注：该规划根据2014年11月修订版27《半导体产品阐明 MC7800/D》中图11的运用电路)。
请留意，功耗电子模型(包含整流器二极管、线性稳压器、双极结晶体管(BJT)、电流传感电阻器，以及主变压器和次变压器的有用绕组电阻)有赤色的“热”端子，该端子可将热传至外部热网络。外部热网络包含散热器的热容(0.1J/°C)、传至环境的热阻(1°C/W)，以及产品阐明发布的各个有源电子元器件的结-引线热阻。BJT热容选用假定的值(0.005J/°C)。该值并非由制造商供给，而是为完成快速的热时常数而选定的，仅用于仿真。
运用热电冷却器(TEC)的电子温度调理体系
图3：运用热电冷却器的电子温度调理体系。
第三个比如是一个完好的热操控体系，在不断改变的功耗条件下运用热电冷却器(TEC)将自热电子设备(如激光器)发生的热传递出去。NTC类热敏电阻器的电阻对温度极端灵敏，用于Wheatstone电桥装备。电桥发生的差分电压被运算扩大器电路扩大。在有限范围内，运算扩大器输出电压简直与温度成正比，相位差为180度。
操控回路其余部分是运用抱负的数学操控模块来建模的。这种抽象化使规划人员可以专心于稳压器的全体功能，评价瞬态运转期间的PID增益的挑选。自热“激光器”的驱动电压是经过电热电阻器简略建模的，被逐渐提高到几种运转水平(蓝色波形)。激光器的温度(赤色波形)坚持在25°C的设定值，在功率转化期间只要瞬间的搅扰。
总结
在实际国际中，体系的电方面和热方面是相得益彰的。将电和热分开来剖析时是否能妥善评价真实状况?热工程师是否按各个运转状况处理各个元器件的散热，仍是假定一切%&&&&&%以满功率运转?电气工程师是否知道热工程师想要让电路的哪个部分坚持冷却?清晰阐明启用某些部分时哪些部分会封闭是否对他们有所协助?IEEE规范VHDL-AMS模型支撑电热仿真，协助弥合这些知道距离，避免出产硬件发生意外状况。
