汽车电子水泵控制器热分析与散热优化

目录

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第一章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 功率器件发热控制技术研究

1.2.2 功率器件散热技术研究

1.3 本文主要研究内容

第二章 功率器件的结构特性

2.1 PN结的击穿机理

2.2 硅极限

2.3 电导调制效应

2.4 MOSFET的结构特点

2.4.1 平面型结构

2.4.2 槽栅型结构

2.4.3 超结型结构

2.5 低压功率MOSFET的结构特点

2.6 铝电解电容的结构特点

2.7 功率电感的结构特点

2.8 本章小结

第三章 水泵热耗的来源

3.1 MOSFET损耗的构成

3.1.1 理想情况下MOSFET开关过程分析

3.1.2 非理想情况下MOSFET开关过程分析

3.2 影响功率MOSFET开关损耗的因素

3.2.1 输出结电容的影响

3.2.2 源极寄生电感对开关损耗的影响

3.2.3 二极管反向恢复的影响

3.3 电容的损耗分析

3.3.1 损耗因子的影响

3.3.2 纹波电流的影响

3.4 电感的损耗分析

3.5 电机本体的损耗分析

3.6 本章小结

第四章 控制器系统搭建

4.1 电机控制策略

4.1.1 主控芯片

4.1.2 过温保护

4.1.3 电机相关参数

4.2 功率器件选型

4.2.1 MOSFET选型

4.2.2 铝电解电容选型

4.2.3 功率电感的选型

4.3 PMSM驱动单元

4.4 上下桥臂载波对MOSFET损耗的影响

4.4.1 上桥臂载波

4.4.2 下桥臂载波

4.5 MOSFET的分立器件半桥设计

4.5.1 下桥MOSFET的分立器件半桥设计

4.5.2 上桥MOSFET的分立器件半桥设计

4.6 MOSFET分立器件负压驱动电路

4.7 本章小结

第五章 PMSM控制器的散热分析

5.1 热分析的理论基础

5.1.1 热传导

5.1.2 热对流

5.1.3 热辐射

5.2 热设计的目的及要求

5.2.1 热设计的流程

5.2.2 热设计应满足的条件

5.3 芯片对散热的影响

5.4 PCB板对散热的影响

5.5 散热台及水路设计对散热的影响

5.6 本章小结

第六章 PMSM控制器热仿真分析及实验验证

6.1 ANSYS有限元分析理论基础

6.2 ANSYS有限元分析流程

6.3 PCB板优化设计

6.4 功率器件的分布说明

6.5 仿真环境

6.5.1 PCB板及功率器件建模

6.5.2 网格划分

6.5.3 求解计算设置

6.6 仿真结果

6.6.1 室温下的仿真结果

6.6.2 高温下的仿真结果

6.7 高温实测及结果分析

6.8 高温耐久试验分析

6.9 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 课题总结

7.2 工作展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢