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Flotherm的大功率伺服控制驱动器瞬态热分析

文章介绍了一种估算IGBT耗散功率的方法,以及一种常用的IGBT结温的估算方法,并分析其缺陷。同时利用有限元热仿真软件Flotherm,针对IGBT内部的详细结构,提出了一种合理建模方法,以此计算了伺服控制驱动器在工作过程中瞬态热特性,并与试验数据进行了对比。结果表明,计算结果与试验结果吻合较好,较准确地模拟了伺服控制驱动器在瞬时的大推力工况下的热性能。该仿真计算方法可为今后伺服控制驱动设备的热冲击和热耦合问题的分析和验证提供新的途径。     

牵引逆变器IGBT风冷散热试验及仿真平台搭建

IGBT散热性能是影响高速动车组在行驶过程中安全性、可靠性及动力性的重要因素。本文以某出口铰接车牵引变流器箱为试验研究载体,研制了专用风冷散热试验台;同时运用仿真软件Flotherm进行了仿真计算,通过实物试验与仿真计算的对比研究,验证了仿真计算的可行性。     

风冷散热器的减重设计方法对比研究

以某型机载雷达电子设备机箱为研究对象,应用ICEPAK 热仿真软件,对散热器的2 种减重设计方法(增大翅片间距和减小翅片高度) 进行了对比分析。结果表明:在散热器减重相同的情况下,采取增大翅片间距的方法更有利于控制发热元件的温升;风冷系统中并联的2 个散热器存在依附关系,任何一个散热器的结构尺寸变化,都会影响另一个散热器的散热性能。     

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。     

锯齿形翅片散热器风冷性能试验研究

文中从试验的角度研究了锯齿形翅片散热器的风冷性能。锯齿形翅片散热器具有结构复杂、不易仿真实施的特点。文中系统介绍了锯齿形风冷散热器的典型结构形式以及风冷性能测试系统原理、性能和测试分析结果,从试验实测的角度研究了锯齿形翅片散热器的应用选型及其与散热量、风量、风压等的关系,分析了翅片参数(翅高、翅宽、翅片节距)对散热性能的影响,对电子产品散热的风冷设计具有较高的参考价值。     

基于Flotherm的遥测发射机热设计

以遥测发射机为研究对象,建立了其热模型,并利用Flotherm软件进行了多种工况下的热仿真,从热传导、热对流、热辐射三个方面对影响遥测发射机热环境的各因素进行了分析,得到了有效的遥测发射机热设计方案.     

基于遗传算法的散热器翅片优化设计

为了设计工程约束下的高性能散热器,基于散热器热阻网络模型,建立了散热器优化目标函数,利用遗传算法对目标函数进行优化,获取了工程条件约束下散热性能最优的散热器几何参数。计算结果与商用软件仿真结果符合较好,表明文中所建模型的准确性和有效性。文中的研究为提高高性能散热器的设计能力及新产品的研发效率提供了有益参考。     

基于ICEPAK仿真的散热器结构热设计研究

文中利用ICEPAK软件对多密度高功率芯片散热器结构进行了热设计研究。研究确立了影响翅片散热器散热性能的关键尺寸设计参数,如基板厚度、翅片高度、翅片厚度和翅片间距等,并得出了各尺寸设计参数对其散热效果的影响趋势,确定了散热器结构的最佳布局方案。此外,研究还建立了最佳布局的散热器结构实物并进行了高低温试验以模拟其高温散热情况。通过实验数据对比发现,仿真计算结果与实际较为吻合,进而验证了ICEPAK软件在电子设备散热设计方面的准确性与可靠性。     

基于FLUENT的汽车管带式散热器整体模拟

利用Fluent对较为复杂的汽车管带式结构散热器进行数值模拟研究,同时利用多孔介质代替散热管、散热带,计算出惯性阻力系数、黏性阻力系数及等效孔隙率,进而从散热性能、风阻、流阻三个方面进行多工况下的仿真模拟计算。研究结果显示:模拟结果与试验结果较为符合,为散热器的精确计算提供可能。     

基于ANSYS的汽车管带式散热器随机振动模拟

利用ANSYS的Random Vibration模块,采用模态叠加法对结构复杂的汽车管带式散热器进行随机振动数值模拟。对散热器部件进行改进,得出关注部位的应力分布,再利用Ncode对其进行寿命预测并作出对比。研究结果显示:模拟结果与实际工况较为符合,为散热器的结构改进提供了可能。     

基于Flotherm的集装箱散热设计

Flotherm已被广泛用于电子设备的模拟仿真,能够较为准确地模拟电子设备的温度及压力分布。文中使用Flotherm对集装箱进行热仿真,获得了系统的温度场和压力场,在此基础上为系统确定了合理的散热方案并完成了散热器和风机的选型。同时还对集装箱进行了热测试,并对测试数据与仿真结果进行了对比和误差分析。文中的研究结果对后续的热仿真分析和优化具有重要的指导意义。     

基于Flotherm的变频器电解电容散热研究

分析了变频器电解电容的发热的主要原因及发热对电容寿命的影响,运用Flotherm热仿真软件建立简化模型,分析PCB铺铜率,空气流速等边界条件对电容温升的影响。最后,以某变频器产品为例,优化电容散热方案,使之满足设计要求。     

基于环散的飞机进气道出口压力测量耙设计

进气道出口测量耙是进气道出口流场测量的重要手段,基于环散的飞机进气道出口测量耙的研制较为复杂。在测量耙的研制过程中,根据环散引气散热的功能及纵向波纹管的结构特点,确定了传统耙与附面层耙的布置形式及安装结构,并经过耙臂静强度计算、振动分析及振动试验,结果表明满足飞行试验需求。环散试验件改装及测量耙的设计方法实用、可行,可对类似基于环散的飞机进气道出口压力测量耙设计提供参考。     

基于Flotherm的太阳辐射对户外电子设备温度影响

运用Flotherm热仿真软件,建立户外电子设备简化模型,并进行仿真计算,得到不同时段太阳辐射影响下的机柜表面最高温度及分布。然后,运用软件仿真分析屋顶,二层肌肤等太阳辐射防护措施对机柜表面温度的影响,比较不同方案的防护效果,为选择和优化户外机柜太阳辐射防护方案提供参考。     

Flotherm软件在电子设备热设计中的应用

CFD软件可以较为准确地仿真模拟电子设备或其组合体的温度场,因而可以应用于电子设备的热设计。应用CFD仿真模拟软件Flotherm辅助对某型号电子设备进行热设计,对设备的风道阻力特性和温度场进行了模拟计算,确定了合理的风机型号和电子元件的位置布置.     

基于UGNX的圆柱凸轮设计与仿真

在UGNX软件环境下,通过运动规律的分析,建立了圆柱凸轮理论轮廓的表达式,从而实现了圆柱凸轮的参数化设计,并通过运动仿真来验证设计结果的正确性。