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基于流固耦合的大功率IGBT模块散热结构设计

发布日期:2022-05-05  浏览次数:153  下载次数:173   DOI字段:10.19457/j.1001-2095.dqcd23233

      摘要:由温度过高引起的IGBT器件失效率高达55%,提高散热器的散热效率是保证IGBT器件安全可靠运行的基础。通过对IGBT模块水冷散热进行理论分析,提出基于流场-温度场耦合的温升计算方法,并利用仿真软件对IGBT模块进行流场-温度场耦合计算,之后搭建温升试验平台,用小电流饱和压降法测量芯片温度,与仿真结果进行对比,误差在5%以内,最后对散热器结构进行优化设计。分析结果得出IGBT模块产生的热量从上往下、从中间向四周扩散传播,最高结温小于工作的极限温度,且优化后的散热器散热效果提升明显。基于耦合场数值计算的方法对大功率IGBT模块温升及散热进行分析,能得到流体流动情况和温度分布情况,再通过温升试验对比分析,可为散热器结构的优化设计提供依据。


      关键词:绝缘栅双极型晶体管;水冷散热;数值计算;温度场;流场


     中图分类号:TN389    文献标识码:A 




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