【摘要】：開關(guān)電源是所有電子設(shè)備的動力源。模塊電源是開關(guān)電源的一種,它具有體積小,效率高等特點(diǎn),已被廣泛地應(yīng)用到信號接入設(shè)備、轉(zhuǎn)換設(shè)備、通訊設(shè)備、汽車、航空等領(lǐng)域。本文研究的模塊電源主要應(yīng)用在通訊領(lǐng)域。隨著4G/5G技術(shù)的發(fā)展,移動通訊設(shè)備(如智能手機(jī))得到廣泛的應(yīng)用,對通訊電源模塊的功率要求也就越來越高,體積希望越來越小,因而電源模塊的功率密度就會越來越高,產(chǎn)生的熱量就會越多,而熱是影響電源模塊的可靠性的重要因素。本文主要對某高功率密度的模塊電源的熱設(shè)計(jì)進(jìn)行了以下研究。第一.解決模塊的熱源問題,即降低模塊的發(fā)熱量。在解決熱源方面,主要是提高模塊效率,降低元器件的功耗。本文通過對幾種常見的電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行對比分析,結(jié)合模塊電源的特點(diǎn),采用硬開關(guān)全橋電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并結(jié)合同步整流技術(shù)、并聯(lián)均流技術(shù)以及平面變壓器的應(yīng)用,使整個(gè)模塊的效率達(dá)到96%以上,大大地降低了模塊損耗。第二.解決模塊散熱問題,即想辦法把模塊熱源的熱量散發(fā)出去。解決模塊散熱問題本文主要從以下兩個(gè)方面進(jìn)行研究:1.通過PCB結(jié)構(gòu)對散熱影響的分析,對PCB板的層數(shù)、銅厚、疊層以及散熱過孔進(jìn)行合理設(shè)計(jì),并利用Flotherm熱仿真軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證,確保PCB的熱設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)要求。2.基于傳熱學(xué)原理,對散熱片的有關(guān)參數(shù)對散熱影響進(jìn)行理論分析。利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法,對散熱片的幾個(gè)主要參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并通過熱仿真軟件FLOTHERM進(jìn)行仿真驗(yàn)證,確保散熱片參數(shù)優(yōu)化后的效果,滿足設(shè)計(jì)要求。第三.根據(jù)模塊的測試要求,搭建測試系統(tǒng),并利用該系統(tǒng)對該模塊樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明在風(fēng)速200LFM及以上、環(huán)境溫度不超過45℃的條件下,模塊電源的輸出功率達(dá)到1000W,滿足項(xiàng)目的要求,現(xiàn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN86

【參考文獻(xiàn)】

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1 彭偉;張根p，

本文編號：2698067