DC-DC控制器散热系统设计—风冷方案开题报告

 2021-08-08 20:03:22

1. 研究目的与意义

dc-dc控制器在正常工作时会因为自身功率耗散产生热量而使得自身的温度水平不断升高

从而严重的影响它们的工作频率、机械强度和可靠性等。单个电子元件的温度每升高10℃,

电子设备系统的可靠性将降低50%.因此需要为电子设备提供性能良好的散热冷却手段,以确

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2. 国内外研究现状分析

国内外同行提出一种新型纯电动汽车电机控制器IGBT用风冷散热器结构方案,对IGBT热源及所设计的新型风冷散热器建立了黑匣子仿真模型,通过理论估算得出在额定工况下IGBT结点温度,进而利用流体仿真软件对IGBT芯片结温和散热器的温度场、流场进行可视化热仿真分析.同时对IGBT芯片结温进行试验测定,并与热仿真结果以及理论估算结果进行对比,验证了该新型风冷散热器能满足IGBT正常工作的热设计要求。在电动汽车中,电机控制器IGBT散热器的功用就是保证电驱动系统在任何负荷条件和工作环境中均能在最合适的温度状态下正常可靠稳定地工 作,是影响电驱动系统及整个电动汽车安全性、可靠性和动力性能的重要因素。近年来,IGBT工作中产生的热功耗不断增大,为保证电机控制器中IGBT能够正常工作,通常IGBT能够允许最大结温不超过125 ℃,散热器基板温度应控制在85 ℃以下。所以,散热器散热性能的优劣已成为电机控制器设计的一个关键问题。

3. 研究的基本内容与计划

1研究内容:

研究一种新型风冷散热器方案。根据igbt的芯片实际功耗情况,通过计算每个热源结点的热功耗,对igbt结温进行理论估算,并利用流体热仿真软件对igbt多点热源及散热器进行建模仿真,获得igbt高温结点和所设计的新型风冷散热器的温度分布和流场分布,同时进行实验测定,对比验证该新型风冷散热器的散热性能。学习了解电动汽车dc-dc控制器的结构特点,综述电动汽车dc-dc控制器的生热特性和散热途径;针对给定条件进行散热冷却设计;利用ansys等有限元软件分析冷却条件下电动汽车dc-dc控制器的热特性。

2研究计划:

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4. 研究创新点

从该新型风冷散热器工作状况来看,IGBT散热效果仍有较大的提升空间。为了进一步提高其工作稳定性,可在后期的工作中对其进行参数优化设计,比如尝试改变基板厚度、翅片厚度、间隙以及个数等,结合产品尺寸成本、技术指标等方面的因素,优化该款散热器的结构方案。

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