當(dāng)代中國(guó)經(jīng)濟(jì)水平不斷提升,帶動(dòng)了科研領(lǐng)域的高速發(fā)展,特別是在鐵路動(dòng)車、電子技術(shù)等領(lǐng)域都取得了顯著的成績(jī)。電子元件等設(shè)備在動(dòng)車內(nèi)發(fā)揮了重要作用,尤其是用于變流器的大功率IGBT模塊�，F(xiàn)今,電子器件不斷向著高功率密度的方向發(fā)展,隨之而來(lái)的超高發(fā)熱量會(huì)導(dǎo)致設(shè)備溫度過(guò)高,影響設(shè)備正常運(yùn)行甚至燒毀設(shè)備,這不僅增大了動(dòng)車運(yùn)行成本且嚴(yán)重影響列車行車安全。因此,對(duì)動(dòng)車變流器用散熱器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行是極為必要的。本課題目的是為CRH2型動(dòng)車組變流器內(nèi)IGBT模塊設(shè)計(jì)一高效散熱器,考慮到動(dòng)車內(nèi)部的環(huán)境條件限制,本設(shè)計(jì)采用鋁制水冷式散熱器,在滿足換熱需求的前提下,散熱器的外形設(shè)計(jì)盡量小型化,以節(jié)省空間,同時(shí)對(duì)內(nèi)部流道、進(jìn)出口腔進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),強(qiáng)化傳熱及流動(dòng)性能。本論文主要工作內(nèi)容如下:（1）針對(duì)目前CRH2型高速動(dòng)車機(jī)組變流器中所用的大功率IGBT模塊,基于相關(guān)學(xué)者對(duì)電子設(shè)備散熱領(lǐng)域的研究成果,進(jìn)行綜合考量,設(shè)計(jì)了四種動(dòng)車組牽引變流器用高效散熱器,分別為順排30x10（shun-30x10）、順排20x10（shun-20x10）、叉排30x10（cha-30x10）、叉排20x10（ch... 

【文章來(lái)源】：北京建筑大學(xué)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

功率器件故障因素占比Fig.1-1TheproportionofpowerdevicefailurefactorsIGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，絕緣柵雙極型晶體管)是一種集高

第 2 章 散熱器設(shè)計(jì)計(jì)算高速發(fā)展的高鐵動(dòng)車領(lǐng)域，特別是對(duì)于動(dòng)車組變流器用的大功率 IGB散熱設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵，這間接影響到動(dòng)車在高速運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性，行安全以及后續(xù)技術(shù)提升等都有重要意義。本課題針對(duì)動(dòng)車變流器設(shè)構(gòu)的水冷式散熱器，通過(guò)理論公式校核該散熱器的性能指標(biāo)。器設(shè)計(jì)原理常電子發(fā)熱設(shè)備冷卻設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟有：選定冷卻介質(zhì)的種類、流量冷卻設(shè)備的材料以及散熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。現(xiàn)階段普遍使用的散熱、水冷式和熱管散熱器，不同的散熱領(lǐng)域要根據(jù)實(shí)際情況選用適宜的。過(guò)去的專家學(xué)者對(duì)電子設(shè)備散熱系統(tǒng)的研究已經(jīng)有許多好的經(jīng)驗(yàn)供后續(xù)研究借鑒。一般電子器件散熱方式大致包括兩類：主動(dòng)散熱法法，具體的散熱方法分類見(jiàn)圖 2-1。

圖 2-2 相變冷卻原理Fig. 2-2 Phase change cooling principle4)液體冷卻息技術(shù)時(shí)代，電子元器件正朝著大功率、小型化的方向發(fā)展，過(guò)去術(shù)已達(dá)不到當(dāng)下大功率設(shè)備的散熱指標(biāo)，因此液體冷卻技術(shù)就成為研究方案。液體冷卻是一個(gè)籠統(tǒng)的概念，凡是用液體對(duì)電子設(shè)備進(jìn)，都可稱之為液體冷卻。液體冷卻方案設(shè)計(jì)中冷卻介質(zhì)種類的選擇確定都至關(guān)重要，目前常見(jiàn)的液體冷卻方式主要是噴淋和射流冷卻換熱的電器件是否接觸，可分為直接與間接液體冷卻：.直接液體冷卻接液體冷卻由于熱設(shè)備要與冷流體直接接觸，因此冷卻流體一定要性，且不易揮發(fā)或產(chǎn)生相變，一般有以下 2 種：一種是將高溫設(shè)備直接沒(méi)入冷卻介質(zhì)，介質(zhì)包圍電子設(shè)備，兩者長(zhǎng)時(shí)間接觸，這會(huì)出的侵蝕現(xiàn)象，容易損壞設(shè)備，還有熱滯后的問(wèn)題。第二種是噴淋或噴淋的方式將冷卻介質(zhì)與設(shè)備表面接觸對(duì)流換熱，液體射流類似于理簡(jiǎn)單，技術(shù)也比較成熟。這兩種方式，后者比前者更安全，散熱

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Flotherm的大功率IGBT散熱器設(shè)計(jì)與仿真[J]. 李超,徐志書,姜迪開(kāi).  現(xiàn)代機(jī)械. 2017(03)
[2]DMLS微型換熱器內(nèi)納米粒子濃度對(duì)Al2O3/R141b流動(dòng)沸騰壓降的影響[J]. 周建陽(yáng),羅小平,謝鳴宇,鄧聰.  化工學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]微型管換熱器性能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法探討[J]. 倪輝輝.  科技展望. 2015(23)
[4]基于切削銅纖維燒結(jié)的大功率LED微型換熱器性能研究[J]. 侯亭波,潘敏強(qiáng),姜國(guó)平,靳菲.  光電子·激光. 2015(09)
[5]空調(diào)用微通道換熱器的可靠性研究進(jìn)展[J]. 何國(guó)軍.  制冷. 2014(02)
[6]微結(jié)構(gòu)換熱器的研究進(jìn)展[J]. 姜輝,吳大鳴,莊儉,劉穎.  塑料. 2013(06)
[7]車用散熱器百葉窗布置方式的數(shù)值模擬與分析[J]. 朱家玲,李曉光,張偉.  天津大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[8]微換熱通道的幾何特性對(duì)多孔微型換熱器傳熱特性的影響[J]. 王志鑫,黨開(kāi)放,張亞軍,莊儉,鄭秀婷,吳大鳴.  化工機(jī)械. 2012(04)
[9]基于正交實(shí)驗(yàn)的微型換熱器微注射成型工藝[J]. 侯立軍,吳大鳴,莊儉,吳智明.  塑料. 2012(03)
[10]大功率LED多芯片模塊水冷散熱設(shè)計(jì)[J]. 楊傳超,王春青,杭春進(jìn).  電子工藝技術(shù). 2010(05)

碩士論文
[1]列車牽引變流器功率器件溫升計(jì)算與仿真驗(yàn)證[D]. 張正松.西南交通大學(xué) 2017
[2]U型流道冷板流量分布及散熱特性的研究[D]. 胡爭(zhēng)光.電子科技大學(xué) 2014
[3]面向大功率LED水冷散熱的微型換熱器設(shè)計(jì)及性能分析[D]. 侯亭波.華南理工大學(xué) 2014
[4]不同結(jié)構(gòu)水冷散熱器流體流動(dòng)和換熱性能研究[D]. 王立.電子科技大學(xué) 2013
[5]全高度電子設(shè)備冷卻用冷板設(shè)計(jì)分析[D]. 魏慧冬.南京航空航天大學(xué) 2012
[6]錯(cuò)流微型換熱器內(nèi)導(dǎo)熱影響的模擬研究[D]. 段宏悅.天津大學(xué) 2012
[7]聚合物微型換熱器傳熱機(jī)理研究[D]. 蔣金云.北京化工大學(xué) 2011
[8]并聯(lián)管組流量分配的模擬計(jì)算和試驗(yàn)研究[D]. 繆斌.西安石油大學(xué) 2011
[9]熱傳導(dǎo)對(duì)微型錯(cuò)流換熱器換熱性能影響的數(shù)值研究[D]. 牟薇.天津大學(xué) 2010
[10]液冷冷板流動(dòng)和換熱特性的研究[D]. 唐磊.南京航空航天大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3315691