車用電控設備（50w）散熱器的設計與測試

　　（3）鰭片厚度。控制器工作在起動狀態(tài)時，功率管的瞬態(tài)電流較大，因此控制器有較大的瞬態(tài)熱沖擊，要求散熱底板鰭片有足夠的厚度。當鰭片的形狀固定，厚度及高度的平衡變得很重要，特別是鰭片過厚而高度不夠時，會造成前端傳熱的困難，使得散熱片即使體積增加也無法增加效率。散熱片過薄而高度變短時，增加了表面積但會使散熱片的體積減小而造成散熱能力下降。根據(jù)參考值，鰭片厚度設計為4mm，拔模角為3

　?。?）由于功率管在控制器散熱底板上不是完全均布，為保證有效散熱，在功率管較為集中的地方盡量多分布散熱鰭片。

　?。?）根據(jù)對流換熱的基本公式知，盡可能增加散熱底板的散熱表面積，可以有效增加散熱底板的散熱能力，可以通過在鰭片表面增加波紋齒的情況下有效增加散熱底板的散熱表面積。但考慮到熱傳導和風阻的影響，波紋齒的深度不超過0.5mm為宜。

　　綜合考慮以上情況并結合PCB驅動板及控制器整體形狀，散熱底板設計如圖3所示。

　　3 散熱器熱仿真與試驗分析

　　3.1 仿真結果

　　對設計的散熱器，按如下條件進行CAE建模仿真：

　　按總熱耗功率80W，將熱耗功率平均分布在散熱器上進行仿真，每次仿真熱監(jiān)控點：2個（PCB板。散熱器中心位置各一個），當散熱器中心位置的溫度變化在30min不超多l(xiāng)℃時，認為散熱器達到熱平衡，仿真結束。通過仿真結果如表2：

　　3.2 試驗結果

　　通過實驗測得在80W，55W，30W的功率下，散熱器中心平衡溫度的溫升分別約為73℃.54℃.27℃，PCB板中心溫度的溫升分別約為72℃.55℃.37℃如圖4.

　　4 結論

　　通過比較仿真與測試實驗的溫升數(shù)據(jù)比較，它們的溫升差異不大，且在無風的狀態(tài)下溫升不超過90℃。同時，考慮到控制器的安裝位置。環(huán)境溫度。工況因素等，可知散熱器中心溫度達到110℃左右屬于很正常的情況，而此時功率管外殼溫度起碼有120℃，離它的工作極限溫度160℃（此時漏極電流會顯著減小）還有一定適當距離，因此散熱器設計是比較合理的。