【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电子器件热性能测试，特别是涉及一种瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法及设备。
技术介绍
1、随着科技水平的不断发展，小型化及功能的全面化已成为电子器件的主要发展方向，但目前各类电子器件面临的主要问题就是散热。热阻是衡量电子器件热学性能的重要指标，故可通过测量电子器件热阻的方式来判断电子器件的热学性能。
2、现阶段的电子器件热阻测量一般采用瞬态热测试法，在采用瞬态热测试法确定电子器件的热阻过程中，通常需要采集待测电子器件在阶跃功率下的温度变化曲线，然后对该温度变化曲线进行拟合得到冷却曲线，最后基于拟合后的冷却曲线进行后续处理。因此，冷却曲线的拟合结果对于电子器件的热阻确定显得至关重要。
3、针对温度变化曲线拟合得到冷却曲线这一过程来说，目前常用的方法是基于最小二乘法的平方根拟合和指数拟合。平方根拟合是选取温度变化曲线中的部分数据段进行拟合，对于该部分数据段之后的原始数据进行保留，由于拟合后的冷却曲线保留了部分未处理的原始数据，故导致最终冷却曲线的拟合精度并不高。指数拟合虽然选取了整个温度变化曲线中的有效数据段进行拟合，拟合后的冷却曲线与原曲线也有较高的重合度和精度，但在后续确定结构函数图像时会在图像前端出现异常峰值的情况。综上所述，现有瞬态热测试法中冷却曲线的拟合精度并不高，且容易出现数据异常。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的是提供一种瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法及设备，提高了冷却曲线的拟合精度，避免了数据的异常。
2、为实现
3、第一方面，本申请提供一种瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法，包括：
4、基于待测电子器件的温度变化曲线，确定第一节点和第二节点的初始位置，以及，第三节点的具体位置；第一节点的初始位置限制在误差消除节点的位置后；误差消除节点的位置为所述温度变化曲线中寄生电瞬态响应结束的位置；第三节点的具体位置为所述温度变化曲线中最后一个数据点的位置；第二节点的初始位置位于第一节点的初始位置与第三节点的具体位置之间；
5、基于第一节点和第二节点的初始位置，以及，第三节点的具体位置，将所述温度变化曲线划分为第一阶段曲线和第二阶段曲线；
6、对所述第一阶段曲线上的数据采用平方根拟合，以及，对所述第二阶段曲线上的数据采用指数拟合，得到初步拟合曲线；
7、保持第一节点的初始位置不变，执行第一流程直至第二节点的位置达到第一设定位置；所述第一流程为将第二节点的初始位置依次增加固定距离，且每次位置变化后均需要计算第一差值和第二差值；所述第一差值为所述初步拟合曲线中对应位置变化后的第二节点两侧的数据差值；所述第二差值为所述初步拟合曲线中对应位置变化后的第二节点两侧的斜率差值；
8、当第二节点的位置达到第一设定位置时，执行第二流程直至第一节点的位置达到第二设定位置；所述第二流程为将第一节点的初始位置依次增加固定距离，每次位置变化后均需要重置第二节点的初始位置，并执行所述第一流程直至第二节点的位置达到第一设定位置；
9、将所述第一差值最小，且，所述第二差值最小时对应的第一节点和第二节点的位置，确定为第一节点和第二节点的最优位置；
10、基于第一节点和第二节点的最优位置，以及，第三节点的具体位置，重新划分所述温度变化曲线并进行分段拟合，得到拟合冷却曲线。
11、可选地，基于第一节点和第二节点的最优位置，以及，第三节点的具体位置，重新划分所述温度变化曲线并进行分段拟合，得到拟合冷却曲线，具体包括：
12、基于第一节点和第二节点的最优位置，以及，第三节点的具体位置，重新划分所述温度变化曲线的第一阶段曲线和第二阶段曲线；
13、对重新划分后的第一阶段曲线上的数据采用平方根拟合，得到平方根拟合数据；
14、对重新划分后的第二阶段曲线上的数据采用指数拟合，得到指数拟合数据；
15、根据所述平方根拟合数据外推所述温度变化曲线中寄生电瞬态响应阶段的数据，得到外推数据；
16、基于所述平方根拟合数据、所述指数拟合数据和所述外推数据，得到拟合冷却曲线。
17、可选地，在基于所述平方根拟合数据、所述指数拟合数据和所述外推数据，得到拟合冷却曲线步骤之后，所述瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法还包括：
18、基于所述温度变化曲线和所述拟合冷却曲线上的数据计算决定系数；
19、根据所述决定系数和评价指标确定所述拟合冷却曲线的拟合效果；所述评价指标表征决定系数与拟合效果之间的关系。
20、可选地，所述第一设定位置位于所述第二设定位置之后。
21、可选地，第二节点的位置和第一节点的位置之间始终保持设定距离。
22、可选地，所述平方根拟合的计算公式为：
23、
24、式中，t为温度，t为时间，k为热导率，cp为比热容，ρ为待测电子器件的材料密度，ploss为功率损耗，s为待测电子器件对应的一维热模型的横截面积。
25、可选地，所述指数拟合的计算公式为：
26、
27、式中，t为温度，t为时间，ri为待测电子器件内部第i层结构等效的foster网络单元的热阻，n为待测电子器件内部的结构层数，τi为时间常数。
28、可选地，所述决定系数的计算公式为：
29、
30、式中，r2为决定系数，yj为第j个数据的实际值，为第j个数据的拟合值，为第j个实际数据均值。
31、第二方面，本专利技术提供一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在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以实现上述中任一项所述的瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法。
32、根据本申请实施例提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：
33、本申请为了避免了使用单一平方根拟合或指数拟合带来的弊端，通过对待测电子器件的温度变化曲线进行有效划分，将温度变化曲线上的数据划分为不同的数据段，针对不同的数据段使用不同的拟合方法，在一定程度上提高了冷却曲线的拟合精度。此外，为了保证数据划分的合理性，在确定划分温度变化曲线的第一节点和第二节点的初始位置后，还通过增量迭代的方式在设定范围内不断调整第一节点和第二节点的位置，直至确定其最优位置。最后，根据调整后的第一节点和第二节点的最优位置，以及，第三节点的具体位置对温度变化曲线再次分段拟合，经过上述流程得到的拟合冷却曲线精度高，不易出现数据异常。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法，其特征在于，所述瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法包括：
2.根据权利要求1所述的瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法，其特征在于，基于第一节点和第二节点的最优位置，以及，第三节点的具体位置，重新划分所述温度变化曲线并进行分段拟合，得到拟合冷却曲线，具体包括：
3.根据权利要求2所述的瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法，其特征在于，在基于所述平方根拟合数据、所述指数拟合数据和所述外推数据，得到拟合冷却曲线步骤之后，所述瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法还包括：
4.根据权利要求1所述的瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法，其特征在于，所述第一设定位置位于所述第二设定位置之后。
5.根据权利要求1所述的瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法，其特征在于，第二节点的位置和第一节点的位置之间始终保持设定距离。
6.根据权利要求1所述的瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法，其特征在于，所述平方根拟合的计算公式为：
7.根据权利要求1所述的瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法，其特征在于
8.根据权利要求3所述的瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法，其特征在于，所述决定系数的计算公式为：
9.一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在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以实现权利要求1-8中任一项所述的瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法。
...【技术特征摘要】
1.一种瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法，其特征在于，所述瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法包括：
2.根据权利要求1所述的瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法，其特征在于，基于第一节点和第二节点的最优位置，以及，第三节点的具体位置，重新划分所述温度变化曲线并进行分段拟合，得到拟合冷却曲线，具体包括：
3.根据权利要求2所述的瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法，其特征在于，在基于所述平方根拟合数据、所述指数拟合数据和所述外推数据，得到拟合冷却曲线步骤之后，所述瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法还包括：
4.根据权利要求1所述的瞬态热测试中冷却曲线的分段拟合方法，其特征在于，所述第一设定位置位于所述第二设定位置之后。
5...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨连乔，朱昊睿，简毛亮，田博清，马琰，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。