某航天电子设备热分析及改进

为了评估某航天电子设备在轨工作情况下的冷凝结露风险,采用数值仿真方法对其进行热分析。通过对该设备进行地面试验验证来标定设备工作时的对流换热边界条件,校准热分析的数值仿真模型。根据在轨工作的特性,对相应的数值仿真模型进行分析,得到不同工况条件下设备上的温度分布,以及不同参数条件下的温度变化规律,从而评估设备冷凝结露的风险。数值仿真结果表明,现有设计无法避免在轨工作时设备内部冷凝结露,通过增加1～1.2 mm厚度的隔热垫可以达到相应的设计要求。     

空间太阳望远镜热设计

针对空间太阳望远镜工作时间长、工作环境苛刻的热特点，在极端工况条件下对空间太阳望远镜本体框架和导行镜进行热设计。通过在高低温工况下进行有限元仿真分析与热平衡试验，对本体框架和导行镜热分析与热平衡试验结果进行了对比，其温度均控制在22 ℃，并且同一工况下各组件的温度波动均小于1 ℃，验证了热设计的正确性。同时本体框架与导行镜有限元仿真与热平衡试验在高温工况下的功耗差为1.2 W，低温工况下的功耗差为0.8 W，仿真分析和热平衡试验吻合，分析正确有效，保证了望远镜在复杂工作条件下的正常工作，为提高空间太阳望远镜本体模块与对日追踪光学系统的可靠性与热设计优化提供了理论依据。     

室外型基站方舱瞬态温升仿真及加热器的选择

电子设备在低温下工作有温升要求，需要配备加热器。用电子热设计仿真软件对某型号室外型基站方舱进行了整机建模和瞬态低温温升数值仿真。通过对仿真结果的分析，确定了加热器功率，优化了加热过程中方舱内机柜的摆放位置和状态，提出一种较为灵活的升温策略，加快了温升速度。     

某大型相控阵雷达转绕装置电缆试验及仿真预测

为了掌握某大型雷达转绕装置在实际装机时的电缆工作状态,开展了转绕装置部分电缆的电流加载和温升试验,结果显示电缆的电流承载能力和温升情况均满足技术要求;建立了转绕装置试验电缆的热仿真模型,并进行了热仿真分析,仿真结果与试验结果基本吻合,验证了热仿真模型的可靠性;在此基础上对实际装机状态的电缆温度进行了仿真预测,结果表明:当初始环境温度为50℃时,电缆的最高温度为68.2℃,最大温升为18.2℃,能够满足使用要求。     

Auto THERM在MCM热设计中的应用

针对一个基于硅基板的MCM电路建立了两种不同芯片布局的有限元热分析模型。利用热场分析理论并采用AutoTHERM软件,对两种布局条件下的温度场分布进行了仿真与分析。结果表明:不同的芯片布局导致温度场分布不同,两种方案的最高温度之差为6℃;将功率器件直接置于框架角落,而其余器件分布在硅基板上,可有效地减弱热耦合现象并使最高温度显著降低。该MCM在25℃下工作1h,温升小于10℃,满足使用要求。     

大功率电源热设计及热仿真分析

针对某大功率电源短时工作模式应用需要,对其进行热设计及热仿真。对发热热源进行分析,基于传热基本原理和实际工况,选择流道散热的方法对电源进行散热。对电源结构布局和散热布局进行了一体化设计,确定了散热的流道和流向,并重点阐述了导热胶的选取和散热结构的安装设计。构建了液冷散热仿真模型和自然散热仿真模型,对所设计的散热结构进行热仿真分析。液冷热仿真结果表明：在1 L/min、 60℃、0.3 MPa水冷条件下,最高温度为76℃,流导压降为0.05 bar。自然散热仿真结果表明：在环境温度为60℃的条件下,各工况最高温度为83.87℃。液冷散热和自然散热实测结果表明温升分别为10和25℃,验证了热仿真的正确性。     

浅析开关电源中的变压器过载温升的判定

随着信息技术的不断发展,开关电源是各类电子信息设备不可或缺的一部分,变压器又是开关电源中的一个重要元器件,其性能的优劣直接关系到开关电源是否可以安全可靠的工作.利用热电偶温升测试法对开关电源中变压器进行正常温升以及故障状态下的温升测试.该文从试验条件,试验方法以及试验结果等方面对变压器的温升进行判定.     

电源设备的温升试验：用“电阻法”测量线包绕组的温升

“温升”是通信电源产品的一项主要技术指标。其广义概念为:设备处于不具通风条件的室内,在额定输入和额定输出状态下连续工作一段时间后,其自身温度与周围空气温度之差,是设备电功率热损耗的散逸能力的量度。在通信电源产品技术标准中,对其发热元器件都规定了温升极限值。超过极限的温升会引起元器件参数变化,损坏器件,直至影响电源整机的性能。然而,测量温升所需时间较长,且步骤繁琐,在设备出厂检验时不便进行。所以,在进行电源设备例行试验中,温升是各种产品必测的技术指标。     

海拔2000m以上的低气压条件对电子产品安全性能的影响

讨论了高海拔低气压环境对电子产品绝缘性能和温升的影响,给出了不同气压下击穿电压的修正值以及不同气压条件下电气间隙的修正值。通过对显示器和适配器在不同温度不同气压条件下的比较试验说明了气压对样品温升的影响。     

基于新型脉宽调制技术的温控系统的热设计

针对测试设备既需要精度高又要求移动测试的需求,提出了一种基于新型脉宽调制技术的温控系统方案.以某测试设备机箱为例,首先介绍了温控系统的工作原理,然后用热分析软件对系统进行仿真分析,计算了在不同环境温度及风扇风量条件下各模块的温度,对仿真结果进行分析并采取了改进措施,工程应用证明了该温控系统方案是可行的.     

磁共振射频信号对医疗器械影响的数值和实验研究

广泛研究了在MRI系统中的医疗器械射频致热问题。采用全波电磁仿真和热仿真工具,研究了器械长度与器械尖端周围的最大温升的相关性。测试结果显示,“最坏情况”的温升测量结果与仿真数据一致。该工作提出了一种高效、准确的方法,用来评估多种不同尺寸的医疗器械在磁共振环境下的射频致热情况。     

强激光辐照7075铝合金热响应与材料尺度律关系研究

为了明确金属板受激光辐照产生的热响应与材料尺度律之间的关系。采用数值模拟和实验相结合的研究方法,开展了不同尺度律下7075铝合金板在波长为1064 nm的连续波激光辐照下的热响应研究。首先利用COMSOL有限元软件建立了金属板在连续激光辐照下的数值模型,得到不同尺度律的铝合金板的温升过程;之后开展同尺寸实验验证,对比数值仿真数据。研究结果表明:在等效时间内,不同尺度律模型温升过程一致;实验数据与仿真结果趋势相似,各尺度律下仿真与实验相对误差均小于17 %。该研究结果对于强激光辐照效应的应用与研究具有一定价值。     

电源适配器在不同条件下温升测试的差异分析

随着科学技术的不断发展,电源适配器的种类也越来越多,而电源适配器产品销售必需经过国家的CCC认证,温升测试是其中必不可少的一项安全检测环节。该文通过电源适配器在不同测试条件和测试环境下的温升试验,分析温升试验的差异之处,正确认识温升测试的方法及影响因素,以期为业界相关检验检测人员提供技术上的帮助。     

中红外2 μm Tm∶YLF激光热效应分析

基于2 μm Tm∶YLF激光器的实际工作条件建立了各向异性激光晶体的稳态热模型,通过解析法得到了Tm晶体内温度场分布的解析表达式;模拟并分析了泵浦功率、光斑半径、晶体端面尺寸对Tm晶体内温度场分布的影响。最终得到了在不同条件下晶体内部温度分布,结果表明：掺杂浓度的增加加剧了晶体的温升,增加了晶体热畸变不均匀性,产生更明显的热效应;而晶体长度的适度增加降低了晶体的温升,缓解了晶体热畸变不均匀性,削弱了晶体的热效应。所得结论可以为LD抽运Tm∶YLF激光器的腔型及散热系统设计提供理论支持。     

工程设计中的热设计仿真

某野外工作设备,内部安装了大功率器件,而工作环境温度较高,为保证内部元器件和设备的热可靠性,热分析和热控制必不可少,热设计的优劣成为该设备结构设计的关键。介绍了在该产品设计中借助于Icepak热设计工具软件,通过热设计仿真,成功解决了散热问题的经过。并经过试验证明,热分析的结论与实际情况非常接近。     

锂离子电池高温使用安全测试研究

分析国内外锂离子电池标准中的热滥用、温度循环、高温应力消除等温度试验,研究锂离子电池在车内可能承受的极端高温条件及电池在充放电过程的温升,提出一种全新的测试方法,用来评估锂离子电池在高温条件下使用的安全性。     

Research on Safety Test of High Temperature for Li-ion Battery

分析国内外锂离子电池标准中的热滥用、温度循环、高温应力消除等温度试验,研究锂离子电池在车内可能承受的极端高温条件及电池在充放电过程的温升,提出一种全新的测试方法,用来评估锂离子电池在高温条件下使用的安全性.     

GaN HEMT器件稳态热特性试验研究

大功率GaN HEMT器件在工作时较高的热流密度引发器件高温,而高温会显著影响器件性能及可靠性.从不同器件结构设计出发,结合器件热量传递理论,建立了器件热阻模型;采用高速红外热像仪试验分析了器件结构对GaN HEMT器件稳态热特性的影响,定量给出了不同总栅宽、不同单指栅宽、不同栅间距在不同功率密度下的稳态温升.相关结果...     

低压变频器损耗计算及温升试验的研究

本文对低压变频器内部功率器件的热损耗原理及热损耗计算方法进行了全面的分析,讲解了冷却系统中热阻等效电路的基本原理。提出了一种采用机组对拖能量回馈的变频器温升试验方法。本方法降低了温升试验的能耗,提高了温升试验的准确性。     

永磁无刷直流电机控制器的散热设计

介绍一种煤矿隔爆型永磁无刷直流电机IGBT控制器的散热设计，通过IGBT在工作电流下发热计算确定了散热功率，采用FIoTHERM有限元热仿真分析出自然冷却的散热效果，确定散热的基本方案，最后用实际产品的运行试验类比检验了计算的正确性。通过计算、仿真和试验相结合的方法，提高了设计的速度，节约了设计经费，对其他控制器箱体热设计和分析具有参考意义。