弹上大功率伺服驱动器散热设计与仿真

针对弹上大功率伺服驱动器功率模块的散热问题,提出一种采用相变材料储热的温控方案。通过对功率模块的发热量和所需相变储热材料体积的理论计算,分析该方案的可行性;利用仿真软件对驱动器进行建模并对相变材料储热方案进行仿真,对比分析驱动器自然散热和采用相变材料储热的效果。结果证明：该方案对于大功率伺服驱动器的温控效果显著,能够将功率模块温度控制在正常工作范围内。     

天线基本模块液冷系统设计

随着电子设备内电子元件组装密度和热流密度的相应加剧,元器件体积功率剧增,自然冷却及强迫风冷的冷却方式已难以满足电子元器件热设计的需要,冷板作为一种高效成熟的换热设备,在电子设备冷却中得到广泛的应用。文中以天线基本模块中发热芯片冷却为研究对象,利用基本模块主体作为冷板,运用热分析和实验相结合的手段,构建组合天线基本模块的液冷系统。     

一种新型相变散热器设计

对于短时或间歇性工作的大功率电子设备,特别是工作在临近空间的电子设备,利用相变材料进行散热是一种比较有效的冷却方式。但常用的相变材料导热系数比较低,必须采取各种措施强化相变材料的导热性能。文中在分析相变散热器中强化传热措施的基础上,针对小型轻量相变散热器的设计要求,设计了一种易于加工的内嵌螺旋形翅片的相变散热器。通过对散热器进行简化,计算了翅片间距。加热实验证明,所设计的新型相变散热器能很好地满足设计要求,螺旋形翅片能明显增强相变材料的导热性能,改善相变散热器的内部温度均匀性。     

一种新型热翅板式电子散热器的模拟研究

由于现代电子设备及元器件不断向高集成度、高紧凑性发展,其散热量也不断增大,威胁到其正常工作的安全性和可靠性.为此,一种新型的热翅板式散热器结构被提出,并针对高散热量的电子元件(CPU芯片)进行了散热能力的研究.通过数值模拟分析了该新型散热器的散热性能,得到不同热功率下芯片的温度分布,分析了冷却温度、冷却风量等对散热性能的影响,最终得到了正常工况下的最佳风量.     

一种用于高热功率密闭计算机散热的环路热管系统

工作在潮湿、粉尘、腐蚀等恶劣环境下的电子设备需要密封,当机箱内部元器件的总发热功率过高时急需一套有效的散热系统来保证该电子设备安全稳定地工作.文中设计了一种环路热管系统.该环路热管系统的蒸发段位于密闭机箱内部,通过工质的相变源源不断地将元器件的热量传递到位于机箱外侧的冷凝段中.若PCB上电子元器件的结温低于其上限值,则该环路热管散热系统满足要求.理论计算和数值计算表明,该环路热管散热系统能够很好地保证高热功率密闭计算机安全稳定工作.     

基于复合相变热沉的一体化设计

为解决弹载电子设备瞬时大功率工作的散热问题,文中采用膨胀石墨和高碳醇复合材料作为相变材料,对相变热沉与模块盒体进行了一体化设计,并对模块结构进行了优化设计,显著提升了复合相变热沉的散热效能。结果表明,采用复合相变一体化设计后,芯片最高温度由107.7 ℃降至87.3 ℃,仿真结果和试验测试结果的偏差小于3.6%,满足了工程散热需求。该研究可供大功耗弹载电子设备模块结构设计、复合相变热沉设计及优化等参考。     

某弹载电子设备热设计研究

随着大功率电子器件和大规模集成电路在弹载电子设备中的普遍应用,其散热难题日益突出。现结合某小型弹载雷达的热设计,对弹载电子设备的散热技术进行了研究。通过仿真手段,分析了大热耗元器件的瞬态工作温度变化,并开展了导热路径优化设计和相变储热设计,分析结果表明优化设计后,芯片温度明显降低,满足其工作温度指标要求。     

一种微小通道换热器的设计和试验研究

目前阵列系统的集成度与功率越来越高,给电子元器件的冷却及可靠工作带来了严峻的挑战.文中主要介绍了一种针对高热流密度功率器件散热的微小通道换热器的理论计算和仿真分析过程,并进行了多方案的热性能测试试验.试验结果表明:该微小通道换热器在一定的边界条件下能够满足热流密度为200 W/cm2器件的散热需求和工程应用要求.     

热电制冷器散热性能实验研究

随着机载电子元器件体积缩小性能提高,功耗不断增大,散热问题日益严峻,热电制冷技术受到广泛关注,为了掌握热电制冷器的散热性能,设计了热电制冷器散热性能实验测试装置,对热电制冷器的冷却效果和散热性能进行了研究,结果表明热电制冷器的功率与散热性能有密切关系,热电制冷器在使用过程中跟据热源功耗及热端散热能力的不同存在最优功率,为热电制冷器在机载电子元器件散热领域的应用提供了参考依据。     

某伺服控制模块热仿真分析及优化设计

随着芯片的集成度和功率越来越高,模块级电子设备的热设计问题日益突出.文中利用Icepak软件对某伺服控制模块进行热设计.基于热分析理论,在模块上加工散热翅片,并分析不同翅片厚度和翅片间距对温度分布的影响,最终得到满足温度要求和加工要求的热设计.结果表明,散热翅片可以在不增加额外冷却设备及不增大模块外形尺寸的前提下有效降低模块整体温度.文中的分析方法可为模块级电子设备的热设计提供参考.     

基于双进双出流径液冷系统散热的电池模块热特性分析

选取双进双出流径液冷系统作为研究对象,采用试验的方法,对2并12串的电池模块热特性进行分析,结果表明：室温下,液冷系统的散热性能并不是随进液流量增大而改善的,而是呈现先提高后降低的趋势,进液流量为450L/h时满足最佳散热要求,同时也具有最佳的散热效率;电池模块中部间隙增大4mm时的散热性能同样不是随着进液流量增大而改善的,与原电池模块相比,最高温升和内部最大温差均有所降低,散热性能得到改善;35℃环境温度下,相同进液流量时的电池模块内部温差较室温时变大,
可见冷却液温度过多地低于环境温度并不一定会改善电动汽车液冷系统的散热性能,
而45℃环境温度下液冷系统的散热性能更差。所得结论为液冷系统散热性能分析提供了参考依据。
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基于相变材料和均热板的复合散热技术研究

弹载、机载等平台的雷达干扰设备的工作环境及安装空间要求越来越苛刻,集成度越来越高,同时发射功率需求日益增大,导致设备的热流密度数倍增加,对设备的散热提出了更高的要求。文中采用单一铝实体、铝与相变材料、铝与相变均热板复合3种热沉,通过试验对比其散热效果。结果表明铝与相变均热板复合热沉在综合考虑散热和减重方面具有一定优势。     

高热流密度功率器件热设计及实验研究

雷达系统中的DAM模块发热量大,热流密度高,其散热性能直接影响功率器件运行的可靠性。对从功率器件到散热器之间的传热路径以及散热器风道侧参数进行优化设计,确定在热源上焊接铜板以降低热流密度、选择导热性能优异的界面接触材料、冷板局部焊接铜板以减小平面方向温度梯度、增加散热器翅片高度和加密散热器翅片排布等优化设计方法改进常规风冷散热方案,并对优化后的风冷散热方案进行实验研究,实验结果与仿真结果相吻合,验证了风冷散热优化方案的可行性。     

某高热流密度冷板的设计与优化

某吸收电阻模块发热功率大且热流密度高,冷却系统的设计既是重点也是难点,冷却系统的好坏直接关系到模块能否正常工作。文中探讨了某高热流密度与大发热功率并存的散热问题,选择强迫液冷作为其冷却方式。通过仿真分析对冷板结构进行不断的优化,通过增加散热齿并改变散热齿结构,使冷板满足器件散热需求。运用ANSYS模拟了冷板盖板不同结构形式的密封性能,通过采用有筋的不锈钢盖板,可取得良好的密封性能,缩短冷板加工周期并降低成本。装机后对该冷板的实物测试证明了该冷板的可行性。     

IGBT用3D复合热管散热器的数值仿真与实验验证

IGBT元件广泛应用于变频器、逆变器、电力传动等各个方面,随着其工作热耗和自身体积功率密度的不断增大,其散热设计的好坏直接关系到其运行的稳定性、可靠性及使用寿命。文中以应用于IGBT模块冷却系统的3D复合热管散热器为研究对象,详细介绍了其结构组成和工作原理,并通过数值仿真和实验验证,充分评估了其应用优势。该散热器可在有限的结构空间下,使得超高功率密度IGBT模块的温度得到很好的控制,使得器件长期安全稳定地工作,提高了整机产品的可靠性。     

基于ASAAC标准模块的机载液冷机架的热设计

某机载液冷机架不仅耗散功率大,而且热量集中,怎样及时高效地将模块的热源热量导出传递到机架导轨上并有效地散热是亟待解决的问题。文中详细叙述了基于欧洲联合标准航空电子结构委员会(ASAAC)标准模块的机载液冷机架的热设计,采用了新型液冷冷板,进行了不断的试验。试验结果表明,基于ASAAC标准模块的机载液冷机架的热设计是成功的。文章在ASAAC架构下的高导热率传导散热技术方面做了有益的探索,成功解决了ASAAC标准模块如何在恶劣环境下满足国军标GJB150.3—86高温工作试验要求的问题。     

弹载电子设备相变热沉装置散热性能研究

文中介绍了一种用于弹载电子设备的相变热沉装置的设计方法及试验研究。通过实验对比了电子模块在采用相变热沉装置、铝块和无热沉3种情况下的工作温度曲线,同时对比分析了相变热沉装置在不同热流密度下的工作特性。结果表明,当热源热流密度较小时,相变热沉装置具有明显的减缓热源升温的作用,对比铝块热沉具有明显的散热功效。而随着热流密度的增加,其散热优势逐渐减弱。同时,填料相变温度点的选取和导热增强体的设计,对相变热沉装置的散热性能有很大的影响。     

基于虚拟正交试验的发动机冷却风扇设计参数优化

汽车冷却风扇的设计参数决定其工作性能,进而对整车散热性能有直接影响。采用计算流体力学的方法,分析风扇轴向伸入距离、风扇与风扇罩径向间隙和风扇旋转中心偏移距离三种不同参数对散热器进风量和风扇有效功率的影响规律。在此基础上,通过虚拟正交试验的多目标耦合分析,得到风扇设计参数的优化方案。并通过数值仿真与整车热平衡试验对优化方案进行验证。结果显示,优化后车型在模拟爬坡工况下,散热器,冷凝器进风量和风扇有效功率分别提升10.89%、4.08%和12.78%,发动机表面温度降低0.91℃,发动机舱散热性能显著提升,内部温度分布状况明显改善。     

热管模组在机载ATR密闭机箱中的应用研究

某机载电子设备（ATR）密闭机箱内集成了多个中央处理器（Central Processing Unit, CPU）热源,单个CPU热源的热功耗达到了80 W。为了解決整机在高温环境下的散热问题,文中给出了一种基于热管模组的机箱散热结构。通过对热管模组的结构设计,在实现机箱密闭结构的基础上,将每个热源的热量快速传导至机箱两侧的风道内,提高了热源与外界热沉之间的导热效率。对热管模组中的热传导结构、肋片散热器的参数设置以及风机选型进行了理论分析计算,得出了热管模组具有导热效率高、热阻低的性能特点。借助ANSYS Icepak热仿真软件,对热管模组的散热性能进行了模拟仿真,并对仿真结果与设备在高温试验环境下CPU的温度测试结果进行了对比。对比结果表明,热仿真在设计阶段能够比较真实地反映热设计效果,热管模组的散热性能满足机箱的散热需求,解决了机箱内部多热源的散热问题。文中解决ATR密闭机箱多热源散热设计的有效方法对类似机箱的热设计具有参考价值。     

内置微通道T/R组件壳体设计及试验研究

为了降低界面热阻对微通道散热性能的制约,提出了一种组件壳体内置微通道散热单元的设计架构,以满足新一代高功率芯片T/R组件的热控需求.对内置微通道的传热特性进行数值仿真分析,优选出最佳结构参数组合.基于优选设计参数,整合UV-LIGA微细加工技术、精密扩散焊接技术及微组装技术,完成内置微通道散热单元T/R组件的模拟样件研...