车用双面散热功率模块的热-力协同设计

作     者：曾正 欧开鸿 吴义伯 柯灏韬 张欣 Zeng Zheng;Ou Kaihong;Wu Yibo;Ke Haotao;Zhang Xin

作者机构：输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)重庆400044 新型功率半导体器件国家重点实验室(中车时代半导体有限公司)株洲412001 南洋理工大学电气与电子工程学院新加坡639798 

基　　金：国家重点研发计划专项资助项目(2017YFB0102303) 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2020年第35卷第14期

页      码：3050-3064页

摘      要：双面散热(DSC)功率模块可以降低封装热阻和寄生参数,是车用电机控制器的发展趋势。然而,双面散热功率模块内的热-力交互作用机制尚不明晰,且缺少热-力协同的设计方法。为了克服热阻与应力之间的相互制约,该文提出一种多目标协同的双面散热功率模块设计方法。建立了双面散热功率模块热学和力学性能的数学模型,表征材料属性和封装尺寸对功率模块性能的影响,并利用有限元分析(FEA)方法进行验证。此外,提出双面散热功率模块的多目标优化设计模型,协同提升功率模块的热-力性能,并给出基于非占优遗传算法的求解方法。最后,基于所提出的多目标协同设计方法,对比研究了封装材料属性对优化设计结果的影响。

主 题 词：功率模块 双面散热 多目标优化 热-力协同设计 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.190765

馆 藏 号：203954352...