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摘 要：電機控制器中的主要散熱器件有電容和IGBT等,其散熱性能直接關系到電機的輸出。以控制器中的8個電容及3個IGBT為主要熱源,采用有限元分析的穩態熱模塊及流體模塊,分別對其進行溫度仿真分析,分析對比在使用水冷散熱前后主要發熱器件的散熱狀態,得出水冷散熱的仿真效果比常態下的溫度降低約27℃,為實際產品的設計生產提供支撐。

電機控制器的整體分布結果如下圖所示：流道和IGBT表面云圖由上圖可以看出，在位于流道入口（左下方）處的IGBT溫度較流道出口處（右上方）的低，最高處的IGBT溫度約為62℃。流道內溫度圖隨著液體不斷在流道內流動，逐步吸收IGBT散出的熱量，冷卻液的溫度逐漸升高，從進口到出口的溫升會達到5℃。流動矢量圖流線圖通過上圖可以明顯看出，流道內部存在局部渦流結構。

（4） 平面互連封裝：通過消除金屬鍵合線，將電流回路從DBC板平面布局拓展到芯片上下平面的層間布局，顯著減小了回路面積，降低了雜散電感參數，如Silicon Power公司采用端子直連（DLB）、IR的Cu-Clip IGBT和Siemens的SiPLIT技術等。

在單個芯片熱耗散功率為 160 W， 熱導率為 16 W/(m·K)的 100 μm 厚 TIM 層，銅引線框架厚度為 0.4 mm，熱沉冷卻流體流量為 2 L/min， 芯片漏極采用燒結銀連接，柵極和源極采用焊料連接的仿真條件下，得到該雙面散熱封裝模塊的芯片結溫差在 4℃以內，芯片溫度較為均勻，芯片到冷卻流體的熱阻為 0.152℃/W。

與硅相比，該技術具有更大的潛力，因為換相電路中較高的轉頻率和可調整的雜散電感降低了功率損耗。這就需要優化柵極源電路中的雜散電感。由于換相電路中極低的雜散電感的實現成本相對較高，因此在系統級上定義平衡的dv/dt是優化的一部分。 在一定的dv/dt下模擬雜散電感。結合開關頻率的增加，可以模擬一個WLTP周期的總功率損耗。

本次報告將介紹SST中的中頻中壓磁變壓器的關鍵技術以及相應仿真處理方法，包括電磁參數，磁芯損耗，繞組損耗，雜散電容以及絕緣屏蔽等。 14:00-14:45 | 基于有限元網格數據與AI模型的磁芯損耗預測技術演講嘉賓：張麗萍 博士｜ 福州大學研究方向：電力電子功率變換及高頻磁技術。

瞬態熱阻抗RC模型 為了用RC模型對溫度上升時進行仿真，可以提供一個電流源，電流源的幅度就是MOSFET消耗的大小，于是就可以用PSPICE或其他電子仿真軟件隨意設置輸入消耗的功率大小。如圖16所示，通過調節ZEXT（由ZEXT調節到短路），就可以估算結-殼溫度上升情況。 數據表中的瞬態熱阻抗的‘全家福曲線’是根據RC熱阻抗模型用簡單的矩形脈沖仿真得到。

現代電子產品使用大功率組件，如高性能處理器、MOSFET、大功率 LED、IGBT 等。我們知道電子行業的趨勢是使這些組件更小，但這會導致熱點的產生。PCB 熱點處的高溫可能導致設備故障。因此，PCB 熱管理技術必須在 PCB 中進行。熱性能是設計電子產品時要考慮的最關鍵因素之一。為了解決發熱問題，PCB 設計人員需要結合減少發熱影響的技術。

寫在前面仿真、模擬、有限元分析、多物理場……這些術語是不是早已成為每位仿真人的“日?！保看蠹沂欠裰獣云浔澈蟮募夹g原理和演進趨勢，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專題，邀您一起探索仿真世界。