大功率IGBT散熱器水冷熱阻計(jì)算

選取λf水的導(dǎo)熱系數(shù)為0．5W／mK，h水的強(qiáng)制對流換熱系數(shù)為1 000 W／m2K。為了計(jì)算方便將有關(guān)散熱片厚度等細(xì)小尺寸忽略不計(jì)，機(jī)車用IGBT四象限模塊的散熱器外形尺寸為L=0．005 m，L=0．55m，B=0．45 m。由于外形尺寸是一樣，串聯(lián)A模型與并聯(lián)B模型的熱阻量的區(qū)別在于As的不同。將散熱器內(nèi)壁上下面板面積，前后面板以及左右面板的面積，以及散熱片總面積分別設(shè)為As1，As2，As3，As4。串聯(lián)A模型內(nèi)部散熱片有19片。As1=0．495 m2，As2=0．043 2m2，As3=0．052 8m2，As4=0．820 8 m2。總的有效散熱面積此時(shí)變?yōu)椋篈s=As1+As2+As3+ As4=1．411 8 m2。再將各參數(shù)代入式(9)中，得出串聯(lián)A模型的熱阻為：

B模型，由速度分布截圖可知，水從入水口處進(jìn)入，大概只在散熱器中間1／3部分流過，左右兩邊其他部分流速幾乎為0，忽略不計(jì)。這樣可以定義上下面板有效散熱面積為整體面積1／3，前后面板有效散熱面積也為整體面積1／3，左右面板沒有水流經(jīng)過不算有效散熱面積。水流經(jīng)過中間散熱片的有效個(gè)數(shù)為6片。則有：


2 求解散熱器熱阻和繪制熱阻曲線的軟件
2．1 界面形式
主界面形式如圖3所示。根據(jù)需要，這一軟件主要設(shè)計(jì)了兩個(gè)功能模塊。一個(gè)是用來具體水冷熱阻值計(jì)算的模塊，另一個(gè)是水冷熱阻曲線繪制的模塊。