隨著電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展,大功率、集成化的電子器件廣泛地應(yīng)用于電動代步車驅(qū)動板中。驅(qū)動板上電子器件的排布密集,使得熱流密度增大,溫度迅速升高,驅(qū)動板容易產(chǎn)生過熱現(xiàn)象,而高溫是造成電子器件失效的主要原因之一,嚴重影響了驅(qū)動板的可靠性。因此,對驅(qū)動板進行熱分析及熱設(shè)計的研究是提高其可靠性的關(guān)鍵。本文針對驅(qū)動板上電子器件結(jié)點溫度過高和多熱源之間的相互影響導致器件可靠性降低等問題,采用了一種適用于驅(qū)動板熱分析的有限元方法,并對驅(qū)動板進行散熱優(yōu)化設(shè)計,從而達到降低電路板和電子器件溫度的目的。主要研究工作如下:(1)根據(jù)電動代步車的機械結(jié)構(gòu)和功能要求,設(shè)計了電動代步車驅(qū)動板。通過對熱分析基礎(chǔ)理論和基本方法的分析,明確了驅(qū)動板熱分析的基本類型和分析層次。利用實驗數(shù)據(jù)和理論公式計算出驅(qū)動板各功率模塊的功耗,并對功率模塊的主要發(fā)熱器件進行了散熱路徑分析。(2)為了進一步了解驅(qū)動板的溫度分布情況,利用SolidWorks繪圖軟件對功率器件進行了詳細地建模,并按照驅(qū)動板上電子器件的實際布局繪制了驅(qū)動板的三維模型。將驅(qū)動板三維模型導入到ANSYS進行熱力學有限元分析,仿真得出各電子器件的穩(wěn)態(tài)溫度值。搭建驅(qū)動...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究背景和意義
    1.3 國內(nèi)外電子設(shè)備熱分析及熱設(shè)計研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要內(nèi)容
第2章 電動代步車驅(qū)動板的熱分析
    2.1 電動代步車控制系統(tǒng)
        2.1.1 電動代步車控制系統(tǒng)的組成
        2.1.2 電動代步車驅(qū)動板硬件設(shè)計
    2.2 熱分析的理論基礎(chǔ)
        2.2.1 能量守恒定律
        2.2.2 熱傳遞的基本方式
        2.2.3 熱傳遞的熱阻和熱路
    2.3 驅(qū)動板熱分析的基本方法
        2.3.1 熱分析的基本類型
        2.3.2 熱分析的層次劃分
        2.3.3 熱測試的主要方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 電動代步車驅(qū)動板熱仿真分析與實驗驗證
    3.1 ANSYS熱力學有限元分析理論
        3.1.1 有限元法的基本原理
        3.1.2 ANSYS軟件介紹
        3.1.3 ANSYS熱仿真分析流程
    3.2 驅(qū)動板功率模塊說明及其散熱分析
        3.2.1 DC/DC電源模塊
        3.2.2 無刷直流電機驅(qū)動模塊
        3.2.3 直流推桿電機驅(qū)動模塊
    3.3 基于ANSYS的驅(qū)動板溫度場仿真分析
        3.3.1 驅(qū)動板有限元模型的建立
        3.3.2 載荷和邊界條件的施加
        3.3.3 求解及結(jié)果分析
    3.4 實驗結(jié)果分析
        3.4.1 實驗平臺搭建
        3.4.2 實驗測試結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第4章 電動代步車驅(qū)動板散熱優(yōu)化設(shè)計
    4.1 驅(qū)動板散熱設(shè)計分析
        4.1.1 PCB基板的結(jié)構(gòu)
        4.1.2 電子器件的布局
        4.1.3 熱控制的方法
    4.2 驅(qū)動板散熱能力的影響因素分析
        4.2.1 PCB結(jié)構(gòu)對散熱能力的影響
        4.2.2 散熱器對器件散熱能力的影響
    4.3 散熱方案優(yōu)化
        4.3.1 對PCB結(jié)構(gòu)進行局部優(yōu)化
        4.3.2 對部分器件安裝散熱器
    4.4 優(yōu)化仿真分析與實驗驗證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)和展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 課題展望
致謝
參考文獻
附錄 碩士期間發(fā)表的論文和參與的項目



本文編號：3835555