電動(dòng)摩托車控制器散熱設(shè)計(jì)與散熱性能分析.pdf

1、近年來(lái)，隨著電動(dòng)摩托車功率越來(lái)越大，其控制器上的功率MOSFET器件散熱問(wèn)題日益突出。由于功率MOSFET器件的可靠性與其工作溫度密切相關(guān)，對(duì)它進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂撇粌H能夠確保其安全穩(wěn)定地工作，更能延長(zhǎng)它的使用壽命。而在控制器產(chǎn)品研發(fā)階段引入散熱設(shè)計(jì)和分析既可以提前了解產(chǎn)品性能、縮短研發(fā)周期，又能降低產(chǎn)品因?yàn)檫^(guò)度設(shè)計(jì)造成的原料浪費(fèi)和生產(chǎn)成本的增加。
　　論文以電動(dòng)摩托車無(wú)刷直流電機(jī)控制器為對(duì)象，分析了電動(dòng)摩托車上所使用的無(wú)刷直流電機(jī)

2、和控制器的工作原理，在確定了MOSFET的工作方式和工作環(huán)境后，設(shè)計(jì)了一種新型PCB和MOSFET排布方案，并對(duì)選定的MOSFET進(jìn)行了實(shí)際功耗計(jì)算;同時(shí)利用并聯(lián)熱阻模型對(duì)MOSFET和TIM材料的等效熱阻進(jìn)行計(jì)算和以及控制器整體熱阻的分配，初步確定了控制器散熱系統(tǒng)中散熱底板所需的熱阻。結(jié)合電動(dòng)摩托車的實(shí)際使用條件和環(huán)境，選用被廣泛使用的自然對(duì)流散熱方式作為電動(dòng)摩托車控制器的首選散熱方案，并選擇了控制器中散熱底板的材料和加工工藝，初步確

3、定了產(chǎn)品的尺寸，利用Pro/E完成控制器所有零件的三維建模。
　　其次，通過(guò)熱分析軟件FloEFD對(duì)所設(shè)計(jì)的控制器整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了散熱性能仿真分析，得出MOSFET結(jié)點(diǎn)溫度和散熱底板周圍空氣的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)分布云圖。然后對(duì)散熱底板上翅片的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析，比較了不同翅片高度和數(shù)目下控制器的散熱性能，最終選用20片3mm翅高的設(shè)計(jì)作為最終的產(chǎn)品方案。針對(duì)控制器安裝環(huán)境狹小的特點(diǎn)，建立了實(shí)際安裝車架模型，模擬了實(shí)際安裝車架中狹小的