Phân Tích Nhiệt-Fluid và Căng Thẳng 3D cho Các Mô-đun Nguồn SiC Một Chip

Mô hình phân tích nhiệt-fluid và căng thẳng ba chiều của một mô-đun nguồn SiC đơn chip đã được tạo ra bằng cách sử dụng ANSYS để xác định nhiệt độ tối đa và độ biến dạng trong các điều kiện khác nhau. Các yếu tố ảnh hưởng của dòng nhiệt, nhiệt độ chất lỏng làm việc và chênh lệch áp suất đến nhiệt độ và các đường đẳng nhiệt căng thẳng là đặc biệt đáng quan tâm. Phân tích trạng thái ổn định với nước làm chất lỏng làm việc, một dòng nhiệt mô phỏng là 11.12×104 W/m2, hệ số phim giao diện kết nối là 30 hoặc 200 W/m2-K giữa tấm làm mát và chất lỏng, và các hệ số phim môi trường từ 6 W/m2-K đến 300 W/m2-K, dự đoán nhiệt độ giao điểm thiết bị tối đa dao động từ 374 đến 316 K, và độ biến dạng tương ứng từ 0.0351% đến 0.0293%. Dưới cùng một điều kiện biên và tải trọng, nhưng với không khí làm chất lỏng làm việc, độ biến dạng đạt từ 0.0405% đến 0.0296%, với nhiệt độ từ 427 đến 316 K. Phân tích tạm thời cũng cho thấy nhiệt độ giao điểm trong khoảng được dự đoán và xác định thời gian để đạt trạng thái ổn định là từ 150 đến 2500 giây tùy thuộc vào điều kiện biên. Các thí nghiệm đã được thực hiện để xác thực kết quả của ANSYS.