CFD仿真基本理論為：電力電子設(shè)備的散熱設(shè)計屬于不可壓縮、常物性、無內(nèi)熱源的三維對流傳熱問題，結(jié)合傳熱學(xué)和流動動力學(xué)基本理論，得出描述該問題的微分方程組。
任何流動問題都必須滿足三大基本方程組，即質(zhì)量守恒方程、動量守恒方程和能量守恒方程。質(zhì)量守恒及動量守恒方程是描述粘性流體過程的控制方程，適用于不可壓縮粘性流體的層流及湍流流動。
對于一個實際換熱問題，借助軟件實現(xiàn)仿真的前提是獲取物理模型參數(shù)，如模型外形尺寸、關(guān)鍵器件尺寸、熱源尺寸及分布、接觸熱阻、熱管尺寸及熱阻、各個材料屬性、邊界條件的環(huán)境參數(shù)等。
2.2 高壓變頻器IGBT功率單元熱仿真實例
（1）IGBT封裝的結(jié)構(gòu)組成
在一個IGBT模塊里，數(shù)個功率半導(dǎo)體芯片（IGBT芯片以及Diode芯片）被集成到一塊共同的底板上，且模塊的功率器件與其安裝表面（散熱板）相互絕緣。這些芯片的底面被焊接于（或被粘貼于）一塊絕緣基片的金屬化表面上。該絕緣基片的作用是在保證良好導(dǎo)熱性能的同時還提供了相對于模塊底板的電氣絕緣。芯片的上表面被金屬化，它的電氣連接可以采用細的鋁制鍵接線用鍵接的方式來實現(xiàn)。
如圖1所示，為FF450R17ME4模塊內(nèi)部細節(jié)圖。在進行熱仿真的前期模型處理時，需詳細搭建內(nèi)部晶圓的尺寸及布局。對于模型主要部分，如銅基板、DBC、覆銅板、晶圓和封裝外殼，都是不可省略的部分。我們常發(fā)現(xiàn)，一些散熱器廠家簡單的用一個封裝銅基板大小的面熱源進行仿真計算，這種方法是完全錯誤的。這樣計算將使熱流密度和擴散熱阻很大程度上的削減，使得實際溫度會明顯高于仿真溫度。
如圖2所示，為IGBT模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細示意圖，在仿真過程中，需詳細考慮各個組成部分的材質(zhì)、熱阻及熱容，使得仿真結(jié)果更加準確。
FF450R17ME4模塊內(nèi)部細節(jié)圖
FF450R17ME4模塊內(nèi)部細節(jié)圖
圖1- FF450R17ME4模塊內(nèi)部細節(jié)圖
IGBT模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細示意圖
IGBT模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細示意圖
圖2-IGBT模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細示意圖
（2）設(shè)計案例背景介紹
案例介紹的功率單元采用常用的兩個FF450R17ME4模塊，常規(guī)使用時，通常按模塊利用率50%進行選型，即輸出電流為225A。為提高單個功率單元模塊的利用率來降低模塊及整機的成本，業(yè)內(nèi)一些廠家已將利用率提高到66%。The manufacturing and debugging of products are simpler, and the repair rate is greatly reduced. When programming, you can apply the new development and new concepts of relevant majors in recent years without hardware restrictions at any time. So I chose LOGO! And it has been used all the time.
The carbon dioxide remover is mainly used to remove the carbon dioxide generated by the respiration of fruits and vegetables in the air-conditioned refrigeration warehouse and supplement the oxygen consumed by respiration. The concentration of O2 in the reservoir shall be maintained at a suitable percentage.
The product adopts the principle of activated carbon adsorption to remove CO2, and has an automatic oxygenation device. During operation, it is divided into "regeneration" and "adsorption". In the process of two-stage conversion, in order to prevent the residual oxygen in the adsorption tank from being sent to the cold storage after activation, it is necessary to send the low-oxygen gas in the storage for conversion. At the end of adsorption, in order to prevent the low-oxyge
