熱管式大功率電子模塊散熱器的研究與開發(fā).pdf

1、熱管是一種高效傳熱元件,特別適用于小溫差高熱流密度條件下的散熱.隨著電子技術的飛速發(fā)展,電子元件的熱流密度亦愈來愈高,將熱管技術應用于大功率電子元器件中的散熱,已成為當前一個十分重要的課題.作為典型的大功率電子模塊IGBT,具有與其它大功率電子元器件相似的熱設計要求,該文針對IGBT,在查閱大量相關文獻的基礎上,應用理論分析和試驗研究相結合的方法,系統(tǒng)地研究了此散熱器中的傳熱核心元件——熱虹吸管的性能,并開發(fā)研制熱管式IGBT散熱器.該

2、文的主要研究結果為:(1)熱虹吸管啟動性能的研究:通過對從不同充液量、啟動前狀態(tài)、內部汽化核心狀態(tài)對啟動的影響所進行的試驗研究,認為大長徑比的銅—水熱虹吸管管內相變不僅僅為沸騰,而是以蒸發(fā)為主,伴有薄液膜的沸騰.該文從理論的角度,定性地分析了受蒸發(fā)面積控制的蒸汽生成量對熱虹吸管啟動性能的影響.通過管壁上某一特征熱電偶的溫度變化過程,分析說明了熱虹吸管在啟動整個過程內部的蒸汽壓、蒸汽流量、相變面積以及蒸汽生成量的一些半定量的關系;(2)最

3、佳充液量的研究:熱虹吸管的傳熱性能與其充液量有著密切的關系,該文采用理論分析與試驗研究相結合方法,對熱虹吸管內部的充液量進行研究,給出了較為簡單且可靠的計算方法;(3)熱虹吸管在傾斜狀態(tài)下的傳熱性能:該文討論了熱虹吸管在傾斜狀態(tài)下的傳熱機理及性能,研究了正常工作情況下傾斜熱虹吸管的傳熱性能,為熱虹吸管在電子模塊散熱器中的進一步應用奠定了基礎;(4)開發(fā)研制了熱管式IGBT散熱器:經過理論分析、模擬計算和試驗驗證,證明所開發(fā)的熱管式IGB