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大功率电源模块 大功率电源模块的散热设计 艾默生整流模块

2017年09月11日 来源:大功率电源模块 大字体小字体

模块电源的散热应对措施 大比特商务网

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  在昨天的大功率电源方案分享中,我们为大家分享了一种1000W的电源设计基础情况,并针对这一大功率电源的滤波电路系统设计,进行了详细介绍。在今天的文章中,我们将会就追方案中的AC-DC电路设情况,以及结构设计情况,进行详细的分析。

  Openings则明确定义了热源区域同外部环境的换热通道,它一般用来表示实体壁面上的开孔。相对于无表面换热的cabinet而言,opening则是热量交换的重要门户。本文中无需设定walls,我们在cabinet的六个面上依次创建了opening,表示求解区域同外部环境之间的空气流通和热量交换的通道。

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  尽管散热器的参数优化对温升控制略有改善,但仍不能满足功率管的可靠性要求,因此,我们考虑强迫风冷的散热方式。在上述计算模型的基础上,我们在垂直方向设定流体的流速为1.5m/s,即在散热器底部送风,其他参数不变。我们注意到,此时系统给出的流态为紊流。在初始条件中作相应的调整后,最终求得的器件表面最高温度约为89°C。散热器底板截面温度图及横向风速云图分别见图2、3。

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大功率电源模块的散热设计

  图1自然对流条件下功率管散热的温度与风速云图

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  我自己把设计的产品叫大功率DC转DC车载降压电源模块方案,实测输出确实能达到12A。下面直接上图:

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  在求解一边界条件已知的封闭体的散热问题时,如插箱、机柜等,常需用walls来模拟实体边界,可以使其尺寸小于cabinet。我们可以对wall定义厚度、温度、表面换热系数、热流密度等参数来模拟机柜外壳的物理特性。而如何设定上述参数,对于客观、科学的模拟现实问题、得出较准确的预测结果具有非常重要的意义。

  保持ICEPAK对求解参数的默认设置,求解过程约需40分钟。从图1可以看出:功率管表面的最高温度为102°C(模型中有六个openings,迭代次数为140),与理论计算值相符。改变模型中的相关参数,我们对散热器进行了优化设计,结果表明:散热器底板厚度为6mm比较适合,另外,不宜为了增加肋片数目而过度减小肋片间距,最终取8.6mm。

  在通信部分中,本方案应用了三种通信,CAN通信、485通信和232通信。CAN通信连接了车载BMS、非车载充电机以及主控系统;485通信连接了刷卡模块、电表等;显示屏的串口通常采用232的通信方式。基于内部的点对点通信,有时也可采用非隔离的通信方式。

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