今天小编要和大家分享的是模拟技术相关信息,接下来我将从采用CAE电子设备散热分析工具对大功率DC-DC变换器进行热仿真研究,结合外部开关取代肖特基二极管高效,反激变换器这几个方面来介绍。
模拟技术相关技术文章采用CAE电子设备散热分析工具对大功率DC-DC变换器进行热仿真研究
引言
随着电子技术的迅猛发展,电子设备的功率密度不断提高。高功率密度带来的高温对大多数电子元器件将产生严重的影响,它会导致电子元器件的失效,进而引起整个设备的失效。因此电子设备的热设计在整个产品的设计中占有越来越重要的地位,传统的热设计方法已经很难适应发展的需要。为了减少设计成本、提高产品的一次成功率,改善电子产品的性能,热仿真技术越来越普遍的应用于电子设备的热分析过程。设计人员借助热仿真可以减少设计、生产、再设计和再生产的费用,模拟特殊工作环境中的边界条件,缩短高性能、高可靠度电子设备的研制周期。
1 、航天器大功率DC-DC变换器热设计要求
DC-DC变换器是航天器在地面测试和在轨运行的各个阶段将太阳能或核能一次母线电压变换成二次母线电压或航天器内各种电子设备所需的电压,并稳定、可靠地供给航天器内各种用电设备及有效载荷相应工作电流的重要设备。随着我国空间事业的飞速发展,尤其是高轨道、大容量、长寿命卫星,载人飞船及空间站相关技术的发展使航天器所需供电功率逐渐增大,大功率的DC/DC电源将扮演日益重要的角色,其热设计直接关系到整个系统的可靠工作。航天器大功率DC-DC变换器具有散热条件恶劣、高热耗等特点,发热量集中,本身热耗分布也不均匀,由于空间电子产品散热的特殊性,对电源散热方式更有特殊的要求。
航天器大功率DC-DC变换器中的功率MOSFET管、二极管、高频变压器是主要的发热器件,温度过高会使电力电子器件特性变差,工作不稳定,甚至损坏;温度超过居里温度时磁芯的磁状态由铁磁性转变成顺磁性,损坏高频变压器,进而导致DC-DC变换器损坏。航天器大功率DC-DC变换器热设计的目的是在无对流传热的空间环境下控制电子设备内部所有电子元器件的温度,使其在设备所处的工作环境条件下不超过规定的最高允许温度。
2 、温度参数获得的几种方式