電力電子設(shè)備的案例
電力電子HIL仿真設(shè)備調(diào)研
一、調(diào)研背景
隨著電力電子技術(shù)在新能源、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的深入應(yīng)用，高校與科研機(jī)構(gòu)對相關(guān)教學(xué)科研設(shè)備的需求日益增長。HIL（硬件在環(huán)）仿真器作為電力電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心工具，其
電力電子HIL仿真設(shè)備調(diào)研
一、調(diào)研背景
隨著電力電子技術(shù)在新能源、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的深入應(yīng)用，高校與科研機(jī)構(gòu)對相關(guān)教學(xué)科研設(shè)備的需求日益增長。HIL（硬件在環(huán)）仿真器作為電力電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心工具，其性能、適配性及性價(jià)比成為關(guān)注重點(diǎn)。本次調(diào)研聚焦市場主流設(shè)備，重點(diǎn)研究森木磊石最新推出的 單價(jià)2.48萬的EGBox Nano 入門級 HIL 仿真器，探究其在電力電子教學(xué)科研場景中的應(yīng)用價(jià)值。
二、電力電子教學(xué)科研設(shè)備市場現(xiàn)狀
目前，電力電子教學(xué)科研設(shè)備市場品牌多樣，既有國外的 Opal-RT、dSPACE、Typhoon 等老牌廠商，也有國內(nèi)森木磊石等企業(yè)。國外產(chǎn)品技術(shù)成熟，但價(jià)格高昂、售后響應(yīng)慢；部分國內(nèi)產(chǎn)品在功能適配性上存在不足。高校與科研機(jī)構(gòu)亟需一款兼具性能、教學(xué)適配性與高性價(jià)比的設(shè)備，以滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科研創(chuàng)新的需求。
三、EGBox Nano 產(chǎn)品分析
（一）核心優(yōu)勢突出性價(jià)比
1、極致便攜，顛覆傳統(tǒng)
EGBox Nano 外觀尺寸僅為 84mm（長）×181mm（寬）×51mm（高），小巧輕便，打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的笨重形態(tài)，便于課堂移動教學(xué)與學(xué)生自主實(shí)踐。
2、聚焦教學(xué)，全面實(shí)用
精準(zhǔn)適配高校電力電子與電機(jī)控制課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，涵蓋 單相橋式可控整流、三相橋式有源逆變、永磁同步電機(jī)控制 等 20 + 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，覆蓋電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程等專業(yè)需求。
3、價(jià)格親民，資源普及
售價(jià)僅 ￥2.48w，相比進(jìn)口設(shè)備成本大幅降低，助力高校以更低投入實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的普及，緩解教學(xué)設(shè)備經(jīng)費(fèi)壓力。
展開 電力電子設(shè)備熱管理感悟
電力電子設(shè)備熱管理的范圍包括：熱源管控、散熱方案設(shè)計(jì)、散熱物料選型和設(shè)計(jì)、整機(jī)器件布局等，另外，含噪聲計(jì)算及其控制策略。
1. 熱源管控：功率器件選型問題，選擇結(jié)溫大、熱阻小、功耗小的器件進(jìn)行設(shè)計(jì)，另外，對于熱敏器件需要嚴(yán)格控制；
2. 散熱方案：熱方案篩選，采用熱阻網(wǎng)絡(luò)法或集中總參法進(jìn)行方案選型；
3. 對散熱物料，如散熱器、風(fēng)機(jī)、冷板、水冷主機(jī)、空調(diào)等進(jìn)行計(jì)算和選型；
4. 整機(jī)布局：根據(jù)器件功率大小、熱敏性程度和熱流分布進(jìn)行合理布局，設(shè)計(jì)風(fēng)道等措施；
5. 噪聲計(jì)算和控制策略。
未來十年電力電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)技術(shù)漫談
未來十年電力電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)技術(shù)方向：選擇導(dǎo)熱系數(shù)大、熱容更大的新材料或多種材料和技術(shù)的綜合應(yīng)用。
2D熱管、3D熱管肯定有一席之地，石墨烯材料已經(jīng)在廣泛應(yīng)用于消費(fèi)型電子產(chǎn)品，比如：手機(jī)、電視、電腦之中，液態(tài)金屬在減小界面熱阻場合應(yīng)用前景廣闊，間接的水冷和直接浸沒式的油冷也將登上歷史舞臺的C位。
【12月14-16日 上海】ANSYS Icepak電力電子電信設(shè)備熱設(shè)計(jì)熱仿真專題培訓(xùn)
各企事業(yè)單位：
ANSYS Icepak經(jīng)過多年的發(fā)展，作為業(yè)界技術(shù)最完備的電子散熱仿真分析軟件，可以幫助工程師完成各種三維流體/熱分析，在通訊、消費(fèi)電子、汽車電子、電力、家電等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為電子散熱仿真領(lǐng)域最主要的工具之一。
ANSYS Icepak先進(jìn)的模型與網(wǎng)格處理技術(shù)，可以求解幾何高度復(fù)雜的電子散熱結(jié)構(gòu)；借助于高度自動化的ECAD數(shù)據(jù)導(dǎo)入實(shí)現(xiàn)微觀電子結(jié)構(gòu)的詳細(xì)建模，輔以種高級流動/傳熱模型可以幫助用戶獲得精確的結(jié)果；完全自動的熱/結(jié)構(gòu)/電磁耦合方案將復(fù)雜的電子多物理問題統(tǒng)一在一起求解，除了幫助用戶獲得更為準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，還可以幫助用戶東西多物理場之間復(fù)雜的相互影響。
為了應(yīng)對日新月異的電子散熱仿真需求，提升相關(guān)科技工作者的技術(shù)水平，同時(shí)也讓廣大散熱設(shè)計(jì)工程師更好的使用軟件，普及ANSYS軟件高級功能， 技術(shù)鄰特舉辦《ANSYS Icepak電力電子電信設(shè)備熱設(shè)計(jì)熱仿真專題培訓(xùn)》，具體內(nèi)容如下：
一、培訓(xùn)目標(biāo)
（一）、理解傳熱學(xué)、流體力學(xué)基礎(chǔ)原理；
（二）、掌握ANSYS Icepak軟件的使用功能和操作流程；
（三）、掌握電力電子電信設(shè)備的熱分析方法和技巧；
（四）、掌握電力電子電信設(shè)備優(yōu)化熱設(shè)計(jì)方法；
二、講師簡介
趙老師，技術(shù)鄰特邀專家，20余年產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，15年熱設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，6年力學(xué)仿真經(jīng)驗(yàn)，獲得多項(xiàng)發(fā)明專利， 多個(gè)案例由ANSYS官方收錄。包括消費(fèi)電子、通訊產(chǎn)品、電腦產(chǎn)品、電力電子產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)和力學(xué)仿真。善于綜合考慮制造組裝工藝(DFMA)、成本優(yōu)化、電氣絕緣、安規(guī)、散熱、力學(xué)強(qiáng)度和EMC。
展開 
一文搞懂電動汽車用電力電子設(shè)備
報(bào)告主題：電動汽車用電力電子設(shè)備
報(bào)告作者：Burak Ozpineci
報(bào)告內(nèi)容包含：（具體內(nèi)容詳見下方全部報(bào)告內(nèi)容）
◆車載逆變器的組成部分
直流電容器、電源模塊、散熱器、控制器/DSP板、柵極驅(qū)動器板、傳感器、母線等
◆減少電源模塊體積的方法
高效靈活的基材、低容量可靠互連、雙面封裝、薄型柵極驅(qū)動器、集成柵極驅(qū)動器和控制電路、集成傳感器等
◆減少散熱器體積的方法
基于人工智能的散熱器設(shè)計(jì)
◆減小電容器體積的方法
高能量密度電容器、分布式電容器、PE拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、電容器冷卻
◆減少電機(jī)體積的方法
新的電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、高保真建模、優(yōu)化、超導(dǎo)銅線
◆集成電驅(qū)動、外轉(zhuǎn)子電機(jī)集成驅(qū)動
◆MD/HD 電驅(qū)動
◆極速充電及其挑戰(zhàn)
◆大功率靜態(tài)和動態(tài)無線充電
報(bào)告詳細(xì)內(nèi)容
展開 【12月14-16日 上海】ANSYS Icepak電力電子電信設(shè)備熱設(shè)計(jì)熱仿真專題培訓(xùn)
各企事業(yè)單位：
ANSYS Icepak經(jīng)過多年的發(fā)展，作為業(yè)界技術(shù)最完備的電子散熱仿真分析軟件，可以幫助工程師完成各種三維流體/熱分析，在通訊、消費(fèi)電子、汽車電子、電力、家電等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為電子散熱仿真領(lǐng)域最主要的工具之一。
ANSYS Icepak先進(jìn)的模型與網(wǎng)格處理技術(shù)，可以求解幾何高度復(fù)雜的電子散熱結(jié)構(gòu)；借助于高度自動化的ECAD數(shù)據(jù)導(dǎo)入實(shí)現(xiàn)微觀電子結(jié)構(gòu)的詳細(xì)建模，輔以種高級流動/傳熱模型可以幫助用戶獲得精確的結(jié)果；完全自動的熱/結(jié)構(gòu)/電磁耦合方案將復(fù)雜的電子多物理問題統(tǒng)一在一起求解，除了幫助用戶獲得更為準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，還可以幫助用戶東西多物理場之間復(fù)雜的相互影響。
為了應(yīng)對日新月異的電子散熱仿真需求，提升相關(guān)科技工作者的技術(shù)水平，同時(shí)也讓廣大散熱設(shè)計(jì)工程師更好的使用軟件，普及ANSYS軟件高級功能， 技術(shù)鄰特舉辦《ANSYS Icepak電力電子電信設(shè)備熱設(shè)計(jì)熱仿真專題培訓(xùn)》，具體內(nèi)容如下：
一、培訓(xùn)目標(biāo)
（一）、理解傳熱學(xué)、流體力學(xué)基礎(chǔ)原理；
（二）、掌握ANSYS Icepak軟件的使用功能和操作流程；
（三）、掌握電力電子電信設(shè)備的熱分析方法和技巧；
（四）、掌握電力電子電信設(shè)備優(yōu)化熱設(shè)計(jì)方法；
二、講師簡介
趙老師，技術(shù)鄰特邀專家，20余年產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，15年熱設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，6年力學(xué)仿真經(jīng)驗(yàn)，獲得多項(xiàng)發(fā)明專利， 多個(gè)案例由ANSYS官方收錄。包括消費(fèi)電子、通訊產(chǎn)品、電腦產(chǎn)品、電力電子產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)和力學(xué)仿真。善于綜合考慮制造組裝工藝(DFMA)、成本優(yōu)化、電氣絕緣、安規(guī)、散熱、力學(xué)強(qiáng)度和EMC。
展開 【12月14-16日 上海】ANSYS Icepak電力電子電信設(shè)備熱設(shè)計(jì)熱仿真專題培訓(xùn)
各企事業(yè)單位：
ANSYS Icepak經(jīng)過多年的發(fā)展，作為業(yè)界技術(shù)最完備的電子散熱仿真分析軟件，可以幫助工程師完成各種三維流體/熱分析，在通訊、消費(fèi)電子、汽車電子、電力、家電等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為電子散熱仿真領(lǐng)域最主要的工具之一。
ANSYS Icepak先進(jìn)的模型與網(wǎng)格處理技術(shù)，可以求解幾何高度復(fù)雜的電子散熱結(jié)構(gòu)；借助于高度自動化的ECAD數(shù)據(jù)導(dǎo)入實(shí)現(xiàn)微觀電子結(jié)構(gòu)的詳細(xì)建模，輔以種高級流動/傳熱模型可以幫助用戶獲得精確的結(jié)果；完全自動的熱/結(jié)構(gòu)/電磁耦合方案將復(fù)雜的電子多物理問題統(tǒng)一在一起求解，除了幫助用戶獲得更為準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，還可以幫助用戶東西多物理場之間復(fù)雜的相互影響。
為了應(yīng)對日新月異的電子散熱仿真需求，提升相關(guān)科技工作者的技術(shù)水平，同時(shí)也讓廣大散熱設(shè)計(jì)工程師更好的使用軟件，普及ANSYS軟件高級功能， 技術(shù)鄰特舉辦《ANSYS Icepak電力電子電信設(shè)備熱設(shè)計(jì)熱仿真專題培訓(xùn)》，具體內(nèi)容如下：
一、培訓(xùn)目標(biāo)
（一）、理解傳熱學(xué)、流體力學(xué)基礎(chǔ)原理；
（二）、掌握ANSYS Icepak軟件的使用功能和操作流程；
（三）、掌握電力電子電信設(shè)備的熱分析方法和技巧；
（四）、掌握電力電子電信設(shè)備優(yōu)化熱設(shè)計(jì)方法；
二、講師簡介
趙老師，技術(shù)鄰特邀專家，20余年產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，15年熱設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，6年力學(xué)仿真經(jīng)驗(yàn)，獲得多項(xiàng)發(fā)明專利， 多個(gè)案例由ANSYS官方收錄。包括消費(fèi)電子、通訊產(chǎn)品、電腦產(chǎn)品、電力電子產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)和力學(xué)仿真。善于綜合考慮制造組裝工藝(DFMA)、成本優(yōu)化、電氣絕緣、安規(guī)、散熱、力學(xué)強(qiáng)度和EMC。
展開 【12月14-16日 上海】ANSYS Icepak電力電子電信設(shè)備熱設(shè)計(jì)熱仿真專題培訓(xùn)
各企事業(yè)單位：
ANSYS Icepak經(jīng)過多年的發(fā)展，作為業(yè)界技術(shù)最完備的電子散熱仿真分析軟件，可以幫助工程師完成各種三維流體/熱分析，在通訊、消費(fèi)電子、汽車電子、電力、家電等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為電子散熱仿真領(lǐng)域最主要的工具之一。
ANSYS Icepak先進(jìn)的模型與網(wǎng)格處理技術(shù)，可以求解幾何高度復(fù)雜的電子散熱結(jié)構(gòu)；借助于高度自動化的ECAD數(shù)據(jù)導(dǎo)入實(shí)現(xiàn)微觀電子結(jié)構(gòu)的詳細(xì)建模，輔以種高級流動/傳熱模型可以幫助用戶獲得精確的結(jié)果；完全自動的熱/結(jié)構(gòu)/電磁耦合方案將復(fù)雜的電子多物理問題統(tǒng)一在一起求解，除了幫助用戶獲得更為準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，還可以幫助用戶東西多物理場之間復(fù)雜的相互影響。
為了應(yīng)對日新月異的電子散熱仿真需求，提升相關(guān)科技工作者的技術(shù)水平，同時(shí)也讓廣大散熱設(shè)計(jì)工程師更好的使用軟件，普及ANSYS軟件高級功能， 技術(shù)鄰特舉辦《ANSYS Icepak電力電子電信設(shè)備熱設(shè)計(jì)熱仿真專題培訓(xùn)》，具體內(nèi)容如下：
一、培訓(xùn)目標(biāo)
（一）、理解傳熱學(xué)、流體力學(xué)基礎(chǔ)原理；
（二）、掌握ANSYS Icepak軟件的使用功能和操作流程；
（三）、掌握電力電子電信設(shè)備的熱分析方法和技巧；
（四）、掌握電力電子電信設(shè)備優(yōu)化熱設(shè)計(jì)方法；
二、講師簡介
趙老師，技術(shù)鄰特邀專家，20余年產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，15年熱設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，6年力學(xué)仿真經(jīng)驗(yàn)，獲得多項(xiàng)發(fā)明專利， 多個(gè)案例由ANSYS官方收錄。包括消費(fèi)電子、通訊產(chǎn)品、電腦產(chǎn)品、電力電子產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)和力學(xué)仿真。善于綜合考慮制造組裝工藝(DFMA)、成本優(yōu)化、電氣絕緣、安規(guī)、散熱、力學(xué)強(qiáng)度和EMC。
展開 電力電子 | 仿真助力意法半導(dǎo)體開展SiC模塊設(shè)計(jì)
從個(gè)人便攜式設(shè)備到電動汽車（EV），再到為所有這些設(shè)備提供支持的數(shù)據(jù)中心，電力電子產(chǎn)品正在各種創(chuàng)新技術(shù)的推動下快速發(fā)展。似乎每當(dāng)有一款設(shè)備發(fā)布后，其新版本就會進(jìn)一步拉高人們的期待值。
電力電子設(shè)備，也稱為大功率電子產(chǎn)品，它們與通用電子產(chǎn)品不同，因?yàn)槠渖婕肮芾砀唠妷汉碗娏鳎雽?dǎo)體就是其中的一個(gè)關(guān)鍵示例。在微芯片中，這些高性能功率晶體管可高效傳導(dǎo)大量電流，以實(shí)現(xiàn)高性能計(jì)算并滿足各種技術(shù)的其他工作負(fù)載需求，而所有這些都需要在只有幾毫米大小的空間內(nèi)完成。
在電力電子行業(yè)，碳化硅（SiC）正成為備受關(guān)注的一種半導(dǎo)體材料。SiC是一種半導(dǎo)體和硅的替代方案，以其高導(dǎo)電性和低熱膨脹性而著稱，可實(shí)現(xiàn)高溫應(yīng)用。因此，它非常適合各種功率應(yīng)用，包括：
電動汽車充電系統(tǒng)（逆變器）
能量處理（發(fā)電、轉(zhuǎn)換、配電存儲）
工業(yè)機(jī)器（制造工廠中的大眾市場機(jī)器人）
數(shù)據(jù)中心的電源
碳化硅晶圓
如今，電動汽車和電力電子市場的快速擴(kuò)張推動了對基于SiC的組件和系統(tǒng)的巨大需求。到2030年，電動汽車的銷量預(yù)計(jì)將達(dá)到6,400萬輛，是2022年銷量的四倍，這意味著市場需要源源不斷的碳化硅（SiC）器件供應(yīng)。同時(shí)，基于該背景，最近的研究表明，因?yàn)榫哂休^高的開關(guān)頻率、熱阻和擊穿電壓，SiC金屬氧化物場效應(yīng)晶體管（MOSFET）對于電動汽車動力總成的發(fā)展至關(guān)重要。
這對于半導(dǎo)體技術(shù)解決方案的領(lǐng)先企業(yè)意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）而言，是一個(gè)好消息。ST率先推出了汽車級SiC MOSFET，并提供了STPOWER? SiC器件，該器件已經(jīng)為目前上路行駛的500多萬輛乘用車提供動力。Ansys仿真技術(shù)可支持ST對影響最終電動汽車應(yīng)用性能、魯棒性和可靠性的各個(gè)方面進(jìn)行評估。
展開 線下活動 | 2026電力電子技術(shù)創(chuàng)新研討會
隨著新能源、電動汽車、智能電網(wǎng)及工業(yè)自動化的快速發(fā)展，電力電子技術(shù)正加速向高頻化、高效化與高功率密度方向演進(jìn)。自2025年以來，行業(yè)逐步邁入以碳化硅（SiC）為代表的新一代功率器件時(shí)代，在提升系統(tǒng)效率、降低能耗、優(yōu)化成本方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，同時(shí)也對系統(tǒng)設(shè)計(jì)、熱管理、電磁兼容及可靠性提出了更高要求。
電力電子設(shè)備為許多關(guān)鍵應(yīng)用提供動力，其系統(tǒng)十分復(fù)雜，因此必須滿足嚴(yán)格的兼容性和可靠性標(biāo)準(zhǔn)。Ansys仿真能夠?yàn)?em>電力電子系統(tǒng)提供系統(tǒng)級設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化解決方案，其經(jīng)過驗(yàn)證的電力電子仿真解決方案有助于在出現(xiàn)EMI/EMC問題之前就能識別它們，同時(shí)優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)（包括熱管理）。
為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)交流與創(chuàng)新，Ansys將在5月8日于杭州舉辦「2026電力電子技術(shù)創(chuàng)新研討會」，圍繞行業(yè)前沿趨勢、關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)及仿真驅(qū)動設(shè)計(jì)方法展開深入探討。誠邀您報(bào)名參與此次線下研討會，與來自產(chǎn)業(yè)界與學(xué)術(shù)界的專家共同分享前沿洞察與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
會議日程
時(shí)間：5月8日（周五），8:50-17:30
地點(diǎn)：杭州黃龍飯店
* 以上日程為初步擬定內(nèi)容，具體安排請以最終發(fā)布為準(zhǔn)
點(diǎn)擊立即報(bào)名
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Ansys期盼與您相約西子湖畔，共話技術(shù)前沿，暢敘行業(yè)未來！
展開 電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)(Thermal Design of Electronic Equipment)-7 熱設(shè)計(jì)與流體動力學(xué)
利用增材制造，研究人員在單個(gè)部件中創(chuàng)建了一個(gè)空氣噴射冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以將高速空氣引導(dǎo)到多個(gè)電子熱點(diǎn)上。研究人員用堅(jiān)固的聚合物材料制造了冷卻系統(tǒng)，這種材料可以承受高速空氣噴射帶來的惡劣條件。
目前，大多數(shù)電動汽車都使用水平冷卻技術(shù)，但隨著功率密度的增加，這些冷卻方法將變得不足。由于熱性能的改善，液體射流沖擊是一種有吸引力的冷卻技術(shù)，已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)值測試和實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)。盡管目前尚未在工業(yè)上實(shí)施，但研究表明，作為一種熱管理技術(shù)，它取得了非常有希望的結(jié)果。
下圖所示的是汽車電子設(shè)備使用射流沖擊部件和系統(tǒng)概述：（a） 噴射孔（b） 射流沖擊歧管（c） 增強(qiáng)型表面（d） 安裝在動力模塊上的射流沖擊歧管，（e） 射流沖擊功率模塊冷卻的真實(shí)實(shí)例（f） 車輛冷卻回路
射流沖擊設(shè)計(jì)、制造方法、功率模塊中的材料和有效冷卻表面積都對冷卻功率電子器件時(shí)的傳熱系數(shù)有影響。然而，射流沖擊已被證明可以將模具的最高溫度和模具之間的溫差保持在臨界值以下。在電力電子模塊的傳統(tǒng)射流沖擊設(shè)計(jì)之上，先進(jìn)的射流沖擊技術(shù)可以應(yīng)用于更高的傳熱率，包括噴射射流和合成射流。
電力電子設(shè)備的有效熱管理對于可靠性和提高功率密度至關(guān)重要。在隨著下一代電力電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)寬帶隙器件，增加的熱通量將需要更先進(jìn)的冷卻策略。射流沖擊作為一種先進(jìn)的電力電子冷卻技術(shù)，由于其在高熱通量應(yīng)用中的熱性能得到了證實(shí)，未來必將得到更廣泛的應(yīng)用。
文章來源：CAE工程師筆記
展開 
電力電子技術(shù)的作用與發(fā)展簡史
電力電子技術(shù)的作用與發(fā)展簡史
電力電子技術(shù)的作用
我國載人航天飛船"神舟十號"和"天宮一號"空間站在太空中遨游，通過太陽能電池板獲取電源，但太陽能電池的電源要經(jīng)過變換才能被航天飛船使用;世界首次商業(yè)運(yùn)營的上海磁懸浮列車時(shí)速高達(dá) 430 km/h，通過電力網(wǎng)獲取 20 kV的三相交流電源，但這一電源也要經(jīng)過變換才能驅(qū)動磁懸浮列車運(yùn)行;家家戶戶使用的電都是從墻上插座獲取220 V 的單相交流電源，但現(xiàn)在家中的電源也要經(jīng)過變換才能被電視機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)、計(jì)算機(jī)、視頻播放機(jī)等正常使用。因?yàn)楝F(xiàn)代家用電器使用的電壓很少能直接使用頻率為 50 Hz 的220 V單相交流電，需要使用經(jīng)過變換的有特殊要求的15V、12 V、5V、3.3V、1.5V等直流電源或者頻率和幅值可變的交流電源。無論航天飛船、磁懸浮列車，還是現(xiàn)代家電，都需要把能夠得到的電源變換為可以使用的電源。這種對電源進(jìn)行變換的技術(shù)就不得不借助于電力電子技術(shù)。
例如，手機(jī)電池都是可充電電池，電壓為3.7V等。不僅手機(jī)的充電器需使用電力電子技術(shù)，而且手機(jī)本身也需使用電力電子技術(shù)，否則手機(jī)就不能工作。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新問世的電器對電源質(zhì)量的要求越來越高。可以說，現(xiàn)在需要用電的場合就需要電力電子技術(shù)，換句話說，電力電子技術(shù)無所不在。圖4-1所示是使用了電力電子技術(shù)的系統(tǒng)與設(shè)備。
當(dāng)今世界電力能源的使用約占總能源的40%。而電能中有40% 需要經(jīng)過電力電子設(shè)備的變換才能被使用。大約62%的電能用于電機(jī)和電機(jī)控制方面，10%~12%用于照明方面，8%~10%用于電化工和金屬冶煉方面。在這三類主要應(yīng)用領(lǐng)域中，電力電子技術(shù)能發(fā)揮很大的作用。利用電力電子技術(shù)對電能變換后再使用，人類最少可節(jié)省近 1/3的能源。
展開 電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)(Thermal Design of Electronic Equipment)-9
一、輻射換熱
熱設(shè)計(jì)工程師通常不關(guān)心電子元件和外殼的輻射換熱。
影響輻射換熱的三個(gè)因素是物體與其周圍環(huán)境之間的溫差、物體與其周圍的表面特征以及物體對周圍環(huán)境的狀態(tài)。
首先，溫度差是設(shè)備外殼和外部機(jī)箱之間的差值，或者外部機(jī)箱和房間墻壁之間的差值。由于輻射熱傳遞是基于這種溫差的，當(dāng)組件與其周圍環(huán)境之間的差值變得足夠高，輻射散熱就變得足夠重要了，此時(shí)設(shè)備很可能已經(jīng)超過了其最高結(jié)溫。但在室溫下，輻射換熱還不到空氣中對流換熱所能傳遞熱量的10%。
其次，覆蓋設(shè)備或機(jī)箱的表面特性是另一個(gè)重要變量。電子產(chǎn)品中使用的材料通常對輻射是不透明的。但在用于電子器件的溫度范圍內(nèi)，表面的顏色不會影響輻射發(fā)射率。
最后是視圖因子。這是離開一個(gè)表面并被另一個(gè)表面攔截的輻射的分?jǐn)?shù)。對于較大球體內(nèi)的球體，這可能高達(dá)1.0，或者非常低，例如兩個(gè)角度接近180°的板。代數(shù)方程可以計(jì)算視圖因子，不過這通常需要在計(jì)算機(jī)的幫助下完成。
盡管在電子封裝時(shí)通常不考慮輻射，但封裝可能會通過靠近高溫源來吸收輻射熱。這種情況可能發(fā)生在汽車的發(fā)動機(jī)艙中，其中電子模塊暴露在熱發(fā)動機(jī)部件和排氣歧管的輻射熱中。雖然物體的顏色在輻射冷卻中并不重要，但當(dāng)物體可以從寬帶輻射源吸收熱能時(shí)，顏色就很重要了，尤其是當(dāng)我們將電子封裝暴露在陽光下時(shí)。
二、自然對流和輻射換熱條件下的電子散熱器
半導(dǎo)體技術(shù)的快速發(fā)展已經(jīng)導(dǎo)致微電子器件的散熱增加。被動冷卻是電子和電力電子設(shè)備的廣泛首選方法，因?yàn)樗且环N價(jià)格低廉、安靜且無故障的解決方案。空氣冷卻被認(rèn)為是電子封裝熱設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要技術(shù)，因?yàn)樵诔杀尽⒖臻g和重量限制下，使用翅片來增強(qiáng)空氣冷卻是最簡單有效的散熱器結(jié)構(gòu)。因此，開發(fā)一種系統(tǒng)的空氣冷卻散熱器設(shè)計(jì)方法對于滿足當(dāng)前的熱需求和未來電子元件的高溫具有非常重要的意義。
展開 報(bào)名倒計(jì)時(shí) | 2026電力電子技術(shù)創(chuàng)新研討會
時(shí)間：5月8日（周五），8:50-17:30
地點(diǎn)：杭州黃龍飯店
費(fèi)用：699元/人（如您是Ansys客戶，請聯(lián)系A(chǔ)nsys客戶經(jīng)理或渠道合作伙伴）
電力電子設(shè)備為許多關(guān)鍵應(yīng)用提供動力，其系統(tǒng)十分復(fù)雜，因此必須滿足嚴(yán)格的兼容性和可靠性標(biāo)準(zhǔn)。Ansys仿真能夠?yàn)?em>電力電子系統(tǒng)提供系統(tǒng)級設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化解決方案。5月8日，「2026電力電子技術(shù)創(chuàng)新研討會」即將在杭州舉辦，圍繞行業(yè)前沿趨勢、關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)及仿真驅(qū)動設(shè)計(jì)方法展開深入探討。
誠邀您報(bào)名參與此次線下研討會，目前活動報(bào)名已進(jìn)入倒計(jì)時(shí)階段，歡迎感興趣的用戶抓緊時(shí)間報(bào)名參會！
2026電力電子技術(shù)創(chuàng)新研討會會議日程
會議內(nèi)容簡介
09:10-09:55 | AI服務(wù)器電源架構(gòu)演進(jìn)及挑戰(zhàn)
演講嘉賓：吳新科 教授 | 浙江大學(xué)
浙江大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。曾赴弗吉尼亞理工大學(xué)電力電子系統(tǒng)中心（CPES）從事訪問研究。長期致力于高頻高密度電力電子變換技術(shù)、寬禁帶器件及功率模塊封裝集成與應(yīng)用等方向研究。現(xiàn)任中國電源學(xué)會競賽委員會副主任委員、磁技術(shù)專委會副主任委員等職務(wù)，并擔(dān)任IEEE Transactions on Power Electronics Letters聯(lián)合主編、CPSS Transactions on Power Electronics and Applications編委。作為浙江大學(xué)國際科創(chuàng)中心電源管理技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟的主要?jiǎng)?chuàng)始人之一，牽頭構(gòu)建了國內(nèi)首個(gè)由高校主導(dǎo)、行業(yè)共建、成果共享的會員制電源管理技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新平臺，為突破電源管理領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)瓶頸提供了重要支撐。
內(nèi)容簡介：隨著AIDC機(jī)柜功率的飛速增加，供電架構(gòu)也隨之快速演進(jìn)。本次報(bào)告將介紹機(jī)柜供電架構(gòu)與拓?fù)涞难葸M(jìn)以及HVDC供電面臨的新挑戰(zhàn)。
展開 直播 | 電子設(shè)備熱管理
4月7日 | 【Ansys*恩碩科技】電子設(shè)備熱管理
簡介：
請問您是否在為產(chǎn)品溫升過高煩惱？
請問您是否嘗試改進(jìn)產(chǎn)品散熱/冷卻設(shè)計(jì)，但是效果并不理想？
請問您是否想熟練掌握電子熱仿真軟件Icepak的操作技巧，用來提升您的工作效率或自身專業(yè)技術(shù)水平？
本場網(wǎng)絡(luò)研討會將主要介紹Ansys Icepak基本功能以及其在電子設(shè)備熱管理上的應(yīng)用案例。
合作伙伴：武漢恩碩科技有限公司
時(shí)間：16：00
地點(diǎn)：線上
費(fèi)用：免費(fèi)
點(diǎn)擊報(bào)名：https://v.ansys.com.cn/Live/e4d29dbe?source=jishulink
4月14日 | 【Ansys*恩碩科技】Ansys磁性元件及開關(guān)電源設(shè)計(jì)解決方案
簡介：開關(guān)電源(SMPS)是重要的電力電子設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各類消費(fèi)電子、工業(yè)自動化、電力設(shè)備、航空航天、軌道交通等領(lǐng)域。開關(guān)電源的研發(fā)通常需要關(guān)注它的電路功能實(shí)現(xiàn)、損耗、發(fā)熱及EMC等問題。
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