X射線在工業(yè)無損探測、科研實驗、醫(yī)學診斷等領域應用廣泛,X射線高壓電源作為X射線發(fā)生器的核心部件,直接決定了 X射線成像的質量及安全性。高頻、高壓、小型化是X射線高壓電源近幾年的發(fā)展方向,其對應的高壓輸出模塊絕緣與散熱特性成為影響X射線高壓電源可靠性的重要因素,本論文來源于“國家重點研發(fā)計劃項目重大科學儀器設備開發(fā)專項——X射線高壓電源”,針對倍壓整流模塊在X射線高壓電源高壓、小體積應用需求所面臨的高耐壓絕緣和導熱難以兼顧的問題,對比研究了固態(tài)封裝材料成分與倍壓整流模塊絕緣導熱特性的關系,進行了材料配比研究、Icepak熱仿真優(yōu)化、模塊測試等工作,實現(xiàn)了倍壓整流模塊的高效散熱,提高了電源可靠性,具體所做工作如下:本文采用Saber軟件對課題選用的雙向對稱式C-W全波倍壓整流電路進行了仿真分析,獲得了電容與二極管上的電壓、電流等參數(shù),并計算得到了器件功耗。確定了以加成型液體硅橡膠為基體,以氮化鋁與氮化硼為填料,實驗制備了導熱絕緣復合材料并對其導熱性能和電絕緣性能進行了測試和分析。為減少實驗成本并提高效率,采用正交法分析制備復合材料的最優(yōu)工藝,結果表明當攪拌時間150min、固化時間210... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

倍壓整流電路模型

西安理工大學碩士學位論文36在加載功率20min至30min時，溫度變化已經(jīng)非常小，因此認為在30min時該模塊已達到穩(wěn)態(tài)溫度。4.2.5誤差分析表4-3仿真溫度與實驗測量溫度對照Tab.4-3ComparisonofSimulationTemperatureandExperimentalMeasurementTemperature測量點仿真值（℃）實測值（℃）誤差（（仿真值-實測值）/實測值）169.364.96.78%269.365.85.32%369.365.45.96%469.365.16.45%599.995.34.83%圖4-10仿真溫度與實驗測量溫度對照Fig.4-10ComparisonofSimulationTemperatureandExperimentalMeasurementTemperature如表4-3與圖4-10所示，通過仿真值與實測溫度值的比較，可以發(fā)現(xiàn)總體誤差在10%以下，所獲得的穩(wěn)態(tài)溫度場分布基本相同，已經(jīng)取得了預期的效果，可以認為仿真的結果是可信的。兩者間的誤差主要由以下幾個方面引起：（1）實驗設備的測量誤差。（2）實驗環(huán)境的溫度濕度等條件影響實驗結果。（3）損耗計算誤差：器件損耗采用公式計算得到，與實際功耗存在一定誤差。（4）簡化誤差：為了實現(xiàn)在現(xiàn)有條件下的計算機仿真，本文對模型做了一系列簡化。（5）軟件計算誤差：在進行計算機仿真過程中，網(wǎng)格劃分、邊界條件等參數(shù)的設置都會對仿真計算結果產(chǎn)生一定影響。4.3倍壓整流模塊熱設計電源工作時，倍壓整流模塊內部的熱源器件由于功率的損耗產(chǎn)生熱量，熱量的散發(fā)有

西安理工大學碩士學位論文46為了進一步提高模塊散熱效率，設計了一種灌封結構：將整體灌封優(yōu)化為層狀灌封的方式，也就是保證整體體積不變的前提下，先用硅橡膠復合材料灌封后，再加一層高導熱且絕緣的氮化鋁涂層，最后再灌封一層硅橡膠復合材料，由于氮化鋁的導熱系數(shù)非常高，這種方法可以有效提高散熱效果，實現(xiàn)整體灌封介質導熱率的提高。整體灌封方式與層狀灌封方式分別如圖4-31與圖4-32所示。導熱絕緣復合材料pcb板15mm圖4-31整體灌封方式Fig.4-31IntegralFillingandSealingMethod2mm3mm5mm圖4-32層狀灌封方式Fig.4-32LamellarFillingandSealingMethod優(yōu)化后的倍壓整流模塊上表面、下表面和pcb板表面熱場仿真溫度分布云圖如圖4-33所示，可以看出，模塊的最高溫度為55.9℃。圖4-33灌封結構優(yōu)化后熱場仿真云圖Fig.4-33ThermalFieldSimulationCloudImageafterOptimizationofFillingandSealingStructure倍壓整流模塊上表面、下表面和pcb板表面溫度變化三維曲面圖與等溫線如圖4-34所示�？梢钥闯觯K表面溫度的變化情況為中間溫度稍高，四周溫度逐漸降低，pcb板表面溫度與器件有關，二極管所在位置的溫度基本高于電容所在位置的溫度。模塊表面溫

【參考文獻】：
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碩士論文
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