發(fā)布時間：2017-08-28 02:38

  本文關(guān)鍵詞：電力電子系統(tǒng)散熱計算與分析

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【摘要】：電力電子技術(shù)的高速發(fā)展,導(dǎo)致功率器件的散熱問題顯得尤為突出。器件溫度過高是引起功率器件失效的重要原因之一,當器件功率密度越來越高時,提高器件的熱性能是未來電子設(shè)備面臨的挑戰(zhàn)。通過熱分布模型對功率器件熱性能進行研究,可以經(jīng)濟、快速、有效的為電力電子設(shè)備的工藝優(yōu)化、封裝設(shè)計以及芯片的熱設(shè)計提供合理的參考依據(jù)。作為典型的大功率電子器件MOSFET,具有與其他功率器件類似的熱設(shè)計要求。電子器件熱設(shè)計與其耗散功率息息相關(guān),本文針對buck電路中的MOSFET模塊,對其工作在穩(wěn)態(tài)時的耗散功率進行了研究分析與計算,并進行了仿真實驗。通過仿真實驗可以發(fā)現(xiàn),本文提出的耗散功率計算方法是科學(xué)可行的,雖然仿真結(jié)果略大于計算得到的功率值,但也是因為計算過程中忽略了微小斷態(tài)漏電流損耗和驅(qū)動損耗。在計算得到的消耗功率基礎(chǔ)上,根據(jù)散熱器的計算選擇方法,計算散熱器的參數(shù),并在后面章節(jié)進行仿真驗證。FloTHERM是一款專門用于電子器件散熱領(lǐng)域的仿真分析軟件和優(yōu)化設(shè)計軟件,根據(jù)FloTHERM獲得的仿真結(jié)果可以輕松的幫助熱設(shè)計工作人員識別產(chǎn)品存在的熱風險,提高產(chǎn)品的可靠性。在FloTHERM仿真平臺上建立了三個模型,通過仿真發(fā)現(xiàn)散熱器可以有助于電子器件熱量的發(fā)散,加入強迫對流換熱更能加速熱量的發(fā)散。研究和探討了改善電子器件熱設(shè)計的思路,并討論了紅外成像法對于研究熱分布預(yù)測的高效性能。
【關(guān)鍵詞】：電子器件 熱設(shè)計 耗散功率 熱模型 仿真
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN386;TM46
【目錄】：

• 摘要2-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 課題背景與意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 課題研究內(nèi)容與方法11-12
• 第二章 熱設(shè)計與熱仿真基礎(chǔ)理論分析12-25
• 2.1 熱設(shè)計基礎(chǔ)理論分析12-17
• 2.1.1 功率器件的傳熱方式12-14
• 2.1.2 電力電子器件熱設(shè)計的要求與準則14-15
• 2.1.3 熱控制方法15-17
• 2.2 熱仿真理論基礎(chǔ)分析17-21
• 2.2.1 能量守恒定律17-18
• 2.2.2 熱仿真算法18-21
• 2.3 Flo THERM仿真軟件簡介21-24
• 2.3.1 Flo THERM工程應(yīng)用背景21-22
• 2.3.2 Flo THERM軟件模塊22-23
• 2.3.3 Flo THERM功能特點23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 功率器件耗散功率組成與仿真驗證25-31
• 3.1 耗散功率的組成25-26
• 3.2 仿真與分析26-28
• 3.3 散熱器選擇與計算28-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第四章 模型建立及Flo THERM仿真與分析31-49
• 4.1 Flo THERM軟件背景原理31-32
• 4.2 模型建立與仿真分析32-48
• 4.2.1 模型一仿真分析32-39
• 4.2.2 點接觸法測溫實驗39-42
• 4.2.3 模型二仿真分析42-45
• 4.2.4 模型三仿真分析45-48
• 4.3 章節(jié)小結(jié)48-49
• 第五章 改善電子設(shè)備熱設(shè)計方法探討49-53
• 5.1 改善熱設(shè)計主要思路49
• 5.2 優(yōu)化封裝49-50
• 5.3 紅外成像測溫50-51
• 5.4 本章小結(jié)51-53
• 第六章 總結(jié)與展望53-55
• 6.1 論文總結(jié)53-54
• 6.2 展望54-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-59
• 附錄1 攻讀碩士期間發(fā)表的論文59

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 曲行柱;;Flotherm軟件在電子元器件系統(tǒng)熱設(shè)計中的應(yīng)用[J];電子元件與材料;2014年10期

2 丘東元;何文志;張波;肖文勛;;基于Flotherm軟件的電力電子裝置熱分析[J];電氣電子教學(xué)學(xué)報;2011年02期

3 張忠海;電子設(shè)備中高功率器件的強迫風冷散熱設(shè)計[J];電子機械工程;2005年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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2 胡艷;CPU散熱片的設(shè)計及模擬[D];沈陽理工大學(xué);2010年

3 謝文華;基于FLOTHERM軟件的雙極功率晶體管熱分布研究[D];電子科技大學(xué);2010年

4 李巖;基于有限元法的開關(guān)電源熱設(shè)計技術(shù)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

5 張鋒;基于ANSYS的DC/DC電源模塊熱分析和熱設(shè)計研究[D];重慶大學(xué);2008年

6 曾理;大功率多芯片組件熱分析與熱阻技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2007年

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本文編號：747032