1．引言

在封裝技術(shù)水平不斷提高的今天，電力電子裝置的發(fā)展方向是：高功率密度；高可靠性，高效率，以實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化，這就使得單位熱流密度值迅速增大，輸入功率的很大一部分都轉(zhuǎn)化為熱功耗，這部分熱功耗會(huì)造成元器件結(jié)點(diǎn)溫度急劇升高，導(dǎo)致電力電子設(shè)備熱失效。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力電子設(shè)備的失效率有60%是溫度超過(guò)規(guī)定值引起的，隨著溫度的增加，電力電子設(shè)備的失效率曾指數(shù)增長(zhǎng)，所以，功率器件的熱設(shè)計(jì)直接決定了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。同時(shí)整機(jī)的效率與散熱效果也制約電子裝置小型化輕量化的主要原因，因此電子產(chǎn)品的行業(yè)特性決定了其產(chǎn)品更迭迅速，在合理地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行熱設(shè)計(jì)，使其安全可靠運(yùn)行的同時(shí)，如何加快產(chǎn)品的研發(fā)周期也成了重中之重。

CFD仿真軟件，它提供的“設(shè)計(jì)級(jí)分析”，選取恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ⒅赜诮鉀Q電力電子散熱行業(yè)的實(shí)際工程應(yīng)用問(wèn)題。其求解器不但應(yīng)用了數(shù)值方法的解算，同時(shí)結(jié)合了大量專門針對(duì)電力電子設(shè)備散熱而開發(fā)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)公式。

本公司合理利用CFD軟件,結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行熱設(shè)計(jì)，更有效的降低了產(chǎn)品熱失效和人工復(fù)雜計(jì)算錯(cuò)誤導(dǎo)致的產(chǎn)品研發(fā)失敗，在很大程度上加快了產(chǎn)品的研發(fā)周期。

2．物理模型和散熱方法

2.1 物理模型
2.2 散熱方案選擇

當(dāng)采用自然對(duì)流的冷卻方式無(wú)法滿足電子設(shè)備的溫控要求時(shí)，就必須借助外部的動(dòng)力（如風(fēng)機(jī)或泵）來(lái)提供強(qiáng)制冷卻，對(duì)于采用強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻的電子設(shè)備，其熱設(shè)計(jì)應(yīng)著重考慮兩個(gè)問(wèn)題：
?① 選用合適的風(fēng)機(jī)；
?② 設(shè)計(jì)合理的風(fēng)道
2.3 風(fēng)機(jī)風(fēng)量確定
電子設(shè)備的常用風(fēng)機(jī)主要是離心式風(fēng)機(jī)和軸流式風(fēng)機(jī)，離心式風(fēng)機(jī)實(shí)用與小風(fēng)量、高風(fēng)壓的場(chǎng)所；軸流式風(fēng)機(jī)實(shí)用與大風(fēng)量、低風(fēng)壓的場(chǎng)所。風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)包括：風(fēng)量qv (m3/S）、風(fēng)壓p(pa)、功率P(KW)、效率。風(fēng)機(jī)風(fēng)量計(jì)算如下式：
Qf? =? Q / (Cp *ρ *△T)
公式中：Qf：強(qiáng)迫風(fēng)冷系統(tǒng)所提供的風(fēng)量。??
? ? ? ? ? ? Q：被冷卻設(shè)備的總熱功耗，W。
? ? ? ? ? ? C：空氣比熱，J/(kg*℃)
? ? ? ? ? ? ρ：空氣密度，m3/kg。
? ? ? ? ? ?△T：進(jìn)出口的空氣溫差，℃
2.4 風(fēng)道阻力特性確定
目前在獲得風(fēng)道的阻力特性一般的方法是經(jīng)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)法和計(jì)算驗(yàn)證法。經(jīng)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)法：參考以往相似的設(shè)計(jì)實(shí)例的風(fēng)道特性及所用的風(fēng)機(jī)，估計(jì)當(dāng)前設(shè)計(jì)對(duì)象的風(fēng)道特性，并選選擇出合適的風(fēng)機(jī)；在樣機(jī)制作完成后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證他的合理性；這種方法的設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，設(shè)計(jì)費(fèi)用比較大。計(jì)算驗(yàn)證法：進(jìn)行手工的計(jì)算，得出系統(tǒng)的阻力特性，但由于公式中的局部和延程阻力系數(shù)不易得出，從而造成計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值相差較大，綜合上述方法，我們利用仿真軟件可以進(jìn)行模擬仿真，可以快速的獲得風(fēng)道的阻力特性。
1）依據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行建模；
2）在模型風(fēng)冷的空氣入口設(shè)置一個(gè)Fixed Flow（固定流），對(duì)此固定流進(jìn)行體積流量的設(shè)定，如0.01m3/S? ?0.015 m3/S? 0.02 m3/S? 0.025 m3/S 等進(jìn)行仿真，以此來(lái)捕獲風(fēng)到的阻力特性；
3）將求解設(shè)定為純流動(dòng)，合理劃分網(wǎng)格；
4）在設(shè)備的進(jìn)出風(fēng)口設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)來(lái)進(jìn)行空氣的監(jiān)測(cè)，了解參數(shù)的變化；
5）通過(guò)仿真后獲得風(fēng)道的特性曲線，如圖所示由于風(fēng)機(jī)的風(fēng)量已經(jīng)確定，可以得出風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)。

3.承接業(yè)務(wù)范圍

3.1 機(jī)箱殼體類/機(jī)柜/數(shù)據(jù)中心/暖通類/水冷/液冷/換熱

3.2 板卡/硬盤/PCB/芯片封裝

3.3 電源/IGBT/LED燈/車燈/各種燈

3.4 相變/覆膜/冷凝

3.5 其它相關(guān)的電子設(shè)備散熱類產(chǎn)品