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SiC功率模块高效冷却系统设计与优化
目录
文档综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1SiC功率模块简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1.1SiC技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.1.2SiC功率模块的应用领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.2研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
1.2.1能源转型背景下的需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
1.2.2提升SiC功率模块效率的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
2.1国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
2.1.1传统冷却系统分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
2.1.2新型冷却技术进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
2.2研究差距与创新点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
2.2.1现有技术的不足之处．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.2.2本研究的创新点与贡献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
理论基础与设计原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
3.1热力学基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
3.1.1热量传递机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
3.1.2热平衡方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
3.2冷却系统设计原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
3.2.1系统效率标准．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
3.2.2可靠性与安全性要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
高效冷却系统设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
4.1系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
4.1.1模块化设计思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
4.1.2系统组件选择与布局．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
4.2冷却介质选择与控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
4.2.1冷却介质的选择依据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
4.2.2温度控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
4.3热管理策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
4.3.1热源分布与散热路径规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
4.3.2热容匹配与热阻最小化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
实验设计与仿真分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
5.1实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
5.1.1实验设备与材料准备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
5.1.2实验环境搭建与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
5.2仿真模型建立与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
5.2.1冷却系统仿真模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55
5.2.2仿真结果分析与优化．．．．．．．．．．．
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