摘要：采用Fluent软件对用于绝缘栅双极型晶体管芯片(IGBT)的散热器进行流体热仿真分析及试验验证。为了在设计阶段能够准确评估散热器性能,采用计算流体力学原理,搭建数值模型。研究了散热器在额定冷却液流速下入口与出口的压力损失,通过对比发现与试验结果较为吻合,从而验证了数值模型的可靠性。在此基础上,加入模块模型,输入芯片损耗,得出了每个IGBT模块的节点温度、散热器表面最高温度,仿真结果显示均在设计范围之内,进而验证了散热器在热设计方面的可靠性。

摘要：模块化多电平换流器型高压直流输电(MMC-HVDC)系统向无源网络供电是MMC-HVDC技术的一个重要应用领域,因此有必要对向无源网络供电的MMC-HVDC系统的控制器进行设计,为此,基于MMC拓扑结构,推导了MMC数学模型,并由此设计了整流侧和无源网络侧的控制器,仿真结果验证了所设计控制器的正确性,且表明MMC-HVDC系统向无源网络供电是一种比较理想的输配电方式。

摘要：文章采用Fluent软件对用于绝缘栅双极型晶体管芯片的电动汽车不同构型散热器进行流体热仿真对比分析。为了验证流体数值模型的可靠性,先对菱形pinfin散热器进行了仿真分析,通过与试验数据的对比,表明了选择的流体模型、网格密度和材料参数的正确性。采用已经验证过的数值模型,建立了圆柱pinfin散热器构型,同时保证其压力损失与菱形pinfin散热器一致以确定尺寸。通过添加功率模块的功率损失,对这两种构型散热器进行了热仿真分析。通过对比可以发现,圆柱形pinfin散热器的功率模块结温会比菱形的高约1.5%,散热器的表面最高温度则基本保持一致,但均符合产品设计标准。考虑到圆柱形构型可以将pinfin结构减重27%,其将是功率模块散热器的更佳选择。本研究通过验证的数值模型,快速分析功率模块的散热与温度分布,选择更优的pinfin结构,减少了后期试验成本与产品开发时间。

摘要：为揭示具有新型拓扑结构的基于模块化多电平换流器直流输电系统MMC-HVDC(modular multilevel converter high voltage direct current)的电磁暂态特性,对该系统进行典型扰动暂态响应的特性分析根据MMC拓扑结构,推导了交流电网不平衡时的MMC交流侧电磁暂态模型,并基于模型设计了正、负序双内环电流控制和外环功率控制的控制策略。同时,对MMC-HVDC在各种典型扰动下的暂态响应特性进行了详细的仿真分析,仿真结果表明所设计的控制策略的正确性。MMC-HVDC在遭受各种典型扰动时具有良好的暂态响应特性,并能稳定、充裕地运行。

摘要：IGBT是电动汽车用功率组件中的关键器件,因发热量大,其散热的好坏直接影响整车的可靠性;同时功率组件小型化、集成化的发展趋势,使得IGBT散热器的尺寸须严格控制。文章介绍了一种针肋式(PIN-FIN)水冷散热器的设计过程,并应用ICEPAK热分析软件对散热器的三维流场、温度场进行了仿真分析。结果表明,使用PIN-FIN冷板不仅能很好地满足IGBT的散热需求,而且大大减小了冷板的尺寸。