大功率IGBT散熱器水冷熱阻計算

選取λf水的導熱系數為0．5W／mK，h水的強制對流換熱系數為1 000 W／m2K。為了計算方便將有關散熱片厚度等細小尺寸忽略不計，機車用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A模型與并聯B模型的熱阻量的區別在于As的不同。將散熱器內壁上下面板面積，前后面板以及左右面板的面積，以及散熱片總面積分別設為As1，As2，As3，As4。串聯A模型內部散熱片有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變為：As=As1+As2+As3+ As4=1．411 8 m2。再將各參數代入式(9)中，得出串聯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。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過不算有效散熱面積。水流經過中間散熱片的有效個數為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。根據需要，這一軟件主要設計了兩個功能模塊。一個是用來具體水冷熱阻值計算的模塊，另一個是水冷熱阻曲線繪制的模塊。