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一、概 要1）案例描述本案例針對(duì)功率模塊進(jìn)行流熱固耦合仿真。① 模型簡(jiǎn)化：選取整個(gè)模型1/6，基板下側(cè)增加水冷盤(pán)管和水路；② 載荷：考慮芯片(每塊體積為25.35 mm^3)的產(chǎn)生的焦耳熱，總功耗均分到每個(gè)芯片中，施加體積熱源。案例最后可查看溫度分布和速度流線圖。 ③ 邊界條件：水側(cè)對(duì)流換熱，入口速度8m/s。

采用SolidWorks2016版本的流體分析軟件FLOEFD對(duì)功率模塊IGBT進(jìn)行水冷散熱仿真案例，詳細(xì)介紹了軟件操作的步驟及過(guò)程，有助于入門(mén)學(xué)習(xí)及實(shí)際案例操作。附件包含案例操作PPT文件和模型的STP文件。部分文件內(nèi)容截圖如下：

案例為一款英飛凌的IGBT模塊，型號(hào)為FS400R07A3E3，下面分別為CAD和電路拓?fù)鋱D。

而且CST的library里面也有相關(guān)案例。正好小編最近也在擺弄IGBT的模型。那么小編今天就來(lái)舉個(gè)栗子，分享一個(gè)利用CST的提取IGBT的局部寄生參數(shù)。因?yàn)槲覀円崛〉氖蔷植考纳鷧?shù)，所以這里不能用CST的高頻工作室，如果用高頻工作室的S參數(shù)去提取寄生參數(shù)，那么提取的就不是局部的寄生參數(shù)了，而是環(huán)路的寄生參數(shù)。所以這里我們需要用到CST里面低頻工作室的RLC求解器。

而且CST的library里面也有相關(guān)案例。正好小編最近也在擺弄IGBT的模型。那么小編今天就來(lái)舉個(gè)栗子，分享一個(gè)利用CST的提取IGBT的局部寄生參數(shù)。因?yàn)槲覀円崛〉氖蔷植考纳鷧?shù)，所以這里不能用CST的高頻工作室，如果用高頻工作室的S參數(shù)去提取寄生參數(shù)，那么提取的就不是局部的寄生參數(shù)了，而是環(huán)路的寄生參數(shù)。所以這里我們需要用到CST里面低頻工作室的RLC求解器。

IGBT窄脈沖開(kāi)通IGBT做為主動(dòng)開(kāi)關(guān)，用實(shí)際案例來(lái)看圖說(shuō)話這個(gè)現(xiàn)象更有說(shuō)服力，來(lái)點(diǎn)有料干貨。

IGBT校準(zhǔn)案例 Part 1 仿真與測(cè)試的設(shè)置 對(duì)某型號(hào)的IGBT模型進(jìn)行校準(zhǔn)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。

本文通過(guò)某電機(jī)控制器的案例來(lái)說(shuō)明Simdroid-EC的功能亮點(diǎn)。1. CAD模型導(dǎo)入通過(guò)Simdroid-EC導(dǎo)入接口，可以直接導(dǎo)入液冷流道和IGBT的.stp模型文件，無(wú)需打散，可完整還原導(dǎo)入體原貌。導(dǎo)入模型 2. 便捷多流體域劃分Simdroid-EC的多流體域仿真功能非常便捷。

總結(jié)一下：CST電磁兼容性3D建模沒(méi)有捷徑，直接CAD導(dǎo)入會(huì)遇到很多報(bào)錯(cuò)，修起來(lái)很麻煩，最后還是自己畫(huà)，但是像今天這個(gè)案例，第一個(gè)模型建立很麻煩但是繞不開(kāi)，但是第二個(gè)第三個(gè)甚至第十個(gè)都可以走捷徑。所以千里之行始于足下。

眾所周知，硅基功率半導(dǎo)體的代表——IGBT技術(shù)，在進(jìn)一步提升性能方面遇到了一些困難。開(kāi)關(guān)損耗與導(dǎo)通飽和壓降降低相互制約，降低損耗和提升效率的空間越來(lái)越小，于是業(yè)界開(kāi)始希望SiC能夠成為顛覆性的技術(shù)。但是，這樣的看法不是很全面。首先，以英飛凌為代表的硅基IGBT的技術(shù)也在進(jìn)步，伴隨著封裝技術(shù)的進(jìn)步，IGBT器件的性能和功率密度越來(lái)越高。

Part4汽車(chē)電子熱設(shè)計(jì)仿真案例安世亞太資深流體技術(shù)專(zhuān)家俞斌根和大家分享了汽車(chē)電子熱設(shè)計(jì)仿真案例，包含被動(dòng)散熱熱設(shè)計(jì)案例和主動(dòng)散熱熱設(shè)計(jì)案例兩個(gè)部分。被動(dòng)散熱熱設(shè)計(jì)案例的基本條件是：環(huán)境影響因素相對(duì)較小；功耗低、熱源分散；安裝條件、設(shè)備外形尺寸限制少，理論散熱表面足夠大。

針對(duì)國(guó)內(nèi)外 IGBT 封裝設(shè)計(jì)的技術(shù)需求，Ansys 提出了全面的設(shè)計(jì)解決方案，高效解決 IGBT 封裝設(shè)計(jì)所面臨的、多物理域耦合設(shè)計(jì)和高精度器件與電路、系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題。本次線上研討會(huì)主題為 IGBT 關(guān)鍵仿真技術(shù)及應(yīng)用方案，這些全方位的仿真與設(shè)計(jì)功能將在本次研討會(huì)中詳細(xì)的介紹與探討。

對(duì)于本案例的逆變器演示模型，兩種計(jì)算方法溫度差異約在2.x%，而在一些更復(fù)雜的真實(shí)模型中，差異可能會(huì)更顯著。

本教材以風(fēng)電變流器IGBT水冷板作為案例，進(jìn)行逐步講解。

這套電-熱-力無(wú)縫耦合的工作流程，極大地提升了對(duì)IGBT模塊真實(shí)工作過(guò)程模擬的精準(zhǔn)度。技術(shù)鄰：能否分享一個(gè)具體案例，說(shuō)明Ansys如何提升仿真的效率？武文杰：一個(gè)很好的例子是我們?cè)诩b箱環(huán)境載荷評(píng)估上的應(yīng)用。以往的模式是：結(jié)構(gòu)同事將客戶標(biāo)準(zhǔn)提供給仿真同事，仿真同事完成復(fù)雜仿真后，再將結(jié)果反饋回去。整個(gè)流程溝通成本高、耗時(shí)漫長(zhǎng)。現(xiàn)在我們開(kāi)發(fā)了降階模型。

在IGBT功率模塊熱管理中，?使用蒸汽室（?vapour chamber, VC）?取代金屬基板集成于DBC與散熱器之間，?消除了模塊與散熱器連接的接觸熱阻，?大大增強(qiáng)了IGBT模塊的散熱效果。?采用先進(jìn)的散熱技術(shù)：?通過(guò)提高板片表面換熱系數(shù)，?如通過(guò)使用具有高表面換熱系數(shù)的波紋換熱板片，?能提高整體換熱效率。?

磁場(chǎng)，僅電流 接口的典型應(yīng)用磁場(chǎng)，僅電流 接口適用的情況包括：計(jì)算電路板元件的部分電感電源總線系統(tǒng)電纜和連接器絕緣柵雙極晶體管 (IGBT)附近沒(méi)有磁性材料的線圈下圖所示的一個(gè)具有多個(gè)空芯電感器的電路板案例就是一個(gè)應(yīng)用示例。憑借上述介紹的知識(shí)，我們現(xiàn)在可以自信地建立模型來(lái)提取單個(gè)電感器的部分自感，或幾個(gè)緊密間隔的電感器之間的部分自感和部分互感。

同時(shí)通過(guò)此案例，為電驅(qū)總成噪聲系統(tǒng)性的解決方案積累了經(jīng)驗(yàn)。

麥格納國(guó)際混合動(dòng)力汽車(chē)電池包熱管理模擬 福特和德?tīng)柛：献鞯娜旌想妱?dòng)車(chē)電池包散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電池模組風(fēng)道優(yōu)化案例 針對(duì)電池包還需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析，比如翻轉(zhuǎn)，沖擊，跌落分析等。試用ANSYS分析軟件，觀察電池包在各種工況中結(jié)構(gòu)表現(xiàn)情況，快速，安全，可行。