【技术实现步骤摘要】
一种型材散热器的设计方法和系统
本专利技术涉及散热器领域，尤其涉及一种型材散热器的设计方法和系统。
技术介绍
半导体器件的基本结构是PN结，而PN结的性能与温度密切相关，为了保证器件正常工作，必须规定最高结温以及最高结温对应的散热功率，即器件允许的最大散热功率。器件正常工作时不能超过最高结温和最大散热功率，否则器件的特性与参数将要发生变化，甚至因为电极或半导体层的熔化而将永久失效。但是电力电子器件在传递和处理电能的同时，也要通过电-热转换消耗一部分电能。为了保持器件的正常工作，由消耗电能转换而成的热量必须及时传出器件并有效的散发到环境中。随着5G通信时代的来临，半导体元器件体积不断缩小，发热功率密度越来越大，上述散热问题已经成为亟需解决的问题。同时，半导体元器件的散热器只能安装在有限的空间，且散热器涉及变量众多，比如基底厚度、翅片厚度、翅片间距和翅片高度等等，因此散热器在产品设计过程中，需要对多个设计变量进行探索找出它们的内在关系，从而优化型材散热器的结构，减小散热器的热阻。现有设计方法包括实验测试方法和三维...
【技术保护点】
1.一种型材散热器的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，将型材散热器在深度方向和X方向离散成多个散热单元；/n步骤2，建立每个散热单元对应的仿真模型以及所述型材散热器对应的传热模型，所述传热模型包括热流输入模块、温度输出模块和所有散热单元分别对应的仿真模型；/n步骤3，通过所述热流输入模块输入每个散热单元的热边界，然后根据传热学原理对所述传热模型的每个散热单元在不同设计参数下的温度场和周围流场进行数值模拟计算，生成被散热体的温度场，并通过所述温度输出模块输出温度计算结果；/n步骤4，根据所述温度计算结果生成所述设计参数对应的最优参数值。/n
【技术特征摘要】
1.一种型材散热器的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将型材散热器在深度方向和X方向离散成多个散热单元；
步骤2，建立每个散热单元对应的仿真模型以及所述型材散热器对应的传热模型，所述传热模型包括热流输入模块、温度输出模块和所有散热单元分别对应的仿真模型；
步骤3，通过所述热流输入模块输入每个散热单元的热边界，然后根据传热学原理对所述传热模型的每个散热单元在不同设计参数下的温度场和周围流场进行数值模拟计算，生成被散热体的温度场，并通过所述温度输出模块输出温度计算结果；
步骤4，根据所述温度计算结果生成所述设计参数对应的最优参数值。
2.根据权利要求1所述型材散热器的设计方法，其特征在于，所述将型材散热器在深度方向和X方向离散成多个散热单元具体为：根据型材散热器在深度方向的温度变化或者毕渥数将所述型材散热器离散为3-6个第一散热单元，然后根据热源种类和/或热源作用位置将每个第一散热单元在X方向再次离散为3-6个第二散热单元。
3.根据权利要求2所述型材散热器的设计方法，其特征在于，每个第二散热单元对应的仿真模型均包括相连接的翅片壁面换热元件和质量热容元件，且深度方向上相邻两个第二散热单元的质量热容元件通过第一导热元件连接，X方向上相邻两个第二散热单元的质量热容元件通过第二导热元件连接；同时深度方向上每个第二散热单元的翅片壁面换热元件依次连接，且靠近入口处的最前端第二散热单元的翅片壁面换热元件经质量流量到质量通量变换元件连接湿空气元件，靠近出口处的最末端第二散热单元的翅片壁面换热元件连接质量通量到质量流量变换元件，且靠近所述质量通量到质量流量变换元件处设置用于检测出口湿空气的温度传感器。
4.根据权利要求3所述型材散热器的设计方法，其特征在于，所述热流输入模块包括依次连接的分段函数元件、第一函数元件和多路分解器，所述多路分解器包括多个输出端，且每个输出端分别经对应的热流元件连接第二散热单元的质量热容元件。
5.根据权利要求4所述型材散热器的设计方法，其特征在于，所述温度输出模块包括多路复用器和第二函数元件，第二散热单元对应热流元件的输出端分别连接所述多路复用器的输入端，所述多路复用器的输出端连接所述第二函数元件，并通过所述第二函数元件输出所采样温度的最大值和最小值。
6.根据权利要求5所述型材散热器的设计方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾建林，吴施荣，何宏亮，宋振武，
申请(专利权)人：安徽沃博源科技有限公司，安徽绿沃循环能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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