針對(duì)微特電機(jī)控制器工作于艙內(nèi)高溫環(huán)境,提出了四種散熱方案。詳細(xì)對(duì)比了控制器熱損耗的兩種計(jì)算方法,基于模型的損耗計(jì)算方法更加精準(zhǔn)。通過仿真平臺(tái)計(jì)算得到不同工況條件下電機(jī)控制器中碳化硅MOSFET和肖特基二極管的功率損耗,系統(tǒng)分析控制器的散熱路徑,提出四種散熱方案后分別建立控制器機(jī)殼的三維模型,運(yùn)用6SigmaET熱仿真軟件對(duì)控制器的散熱方案進(jìn)行數(shù)值模擬,得到了穩(wěn)態(tài)工作條件下的溫度場分布云圖。對(duì)比分析四種散熱方案下的功率器件溫度云圖,貼底熱管翅片散熱的方案散熱效果最好。為極端環(huán)境和強(qiáng)尺寸約束下微特電機(jī)控制器的散熱方案設(shè)計(jì)提供了參考。 

【文章來源】：微電機(jī). 2020,53(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

三相兩電平電機(jī)控制器典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

物理模型仿真計(jì)算的方法可以實(shí)時(shí)考慮功率器件的參數(shù),但其通常需要建立精確的功率器件仿真模型,使用LTSPICE、PLECS等商業(yè)軟件進(jìn)行仿真分析。CREE公司旗下的WolfSpeed專門推出了SpeedFit在線仿真計(jì)算工具,其借助PLECS仿真平臺(tái)的算法,可以在線進(jìn)行功率器件的仿真計(jì)算,節(jié)省了大量時(shí)間,并保證了仿真計(jì)算的精準(zhǔn)度。用SpeedFit 進(jìn)行損耗計(jì)算的流程圖如圖 2所示[8]。圖3 SiC MOSFET和SiC SBD實(shí)物圖

圖2 利用SpeedFit 進(jìn)行損耗計(jì)算的流程圖采用Cree公司生產(chǎn)的C2M0045170P型“1700 V 72 A”碳化硅MOSFET和C3D25170H型“1700 V 26.3 A”碳化硅肖特基二極管(SBD),實(shí)物如圖 3所示。為估算其導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗,使用SpeedFit開展了不同工況下的損耗仿真分析,獲取了導(dǎo)通電流為5、10、20 A和開關(guān)頻率為10、20、30 kHz時(shí)的損耗分布情況如圖 4(a)、圖4(b)所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高功率密度碳化硅MOSFET軟開關(guān)三相逆變器損耗分析[J]. 何寧,李雅文,杜成瑞,徐德鴻.  電源學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]7.5 kW電動(dòng)汽車碳化硅逆變器設(shè)計(jì)[J]. 蘇杭,姜燕,劉平,趙陽,羅德榮,朱偉進(jìn).  電源學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]基于新型碳化硅MOSFET三相逆變器研究[J]. 韓鵬程,周濤,何曉瓊.  電力電子技術(shù). 2017(09)
[4]基于封裝集成技術(shù)的高功率密度碳化硅單相逆變器[J]. 李宇雄,黃志召,方建明,陳材,康勇.  電源學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]脈沖電源水冷散熱設(shè)計(jì)及有限元分析[J]. 黃西平,黃燁琳,孫強(qiáng),陳桂濤.  電力電子技術(shù). 2014(12)

碩士論文
[1]基于碳化硅MOSFET水冷逆變電源的應(yīng)用研究[D]. 王皓平.華中科技大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3362065