電動摩托車控制器散熱設(shè)計與散熱性能分析.pdf

1、近年來，隨著電動摩托車功率越來越大，其控制器上的功率MOSFET器件散熱問題日益突出。由于功率MOSFET器件的可靠性與其工作溫度密切相關(guān)，對它進行適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂撇粌H能夠確保其安全穩(wěn)定地工作，更能延長它的使用壽命。而在控制器產(chǎn)品研發(fā)階段引入散熱設(shè)計和分析既可以提前了解產(chǎn)品性能、縮短研發(fā)周期，又能降低產(chǎn)品因為過度設(shè)計造成的原料浪費和生產(chǎn)成本的增加。
　　論文以電動摩托車無刷直流電機控制器為對象，分析了電動摩托車上所使用的無刷直流電機

2、和控制器的工作原理，在確定了MOSFET的工作方式和工作環(huán)境后，設(shè)計了一種新型PCB和MOSFET排布方案，并對選定的MOSFET進行了實際功耗計算;同時利用并聯(lián)熱阻模型對MOSFET和TIM材料的等效熱阻進行計算和以及控制器整體熱阻的分配，初步確定了控制器散熱系統(tǒng)中散熱底板所需的熱阻。結(jié)合電動摩托車的實際使用條件和環(huán)境，選用被廣泛使用的自然對流散熱方式作為電動摩托車控制器的首選散熱方案，并選擇了控制器中散熱底板的材料和加工工藝，初步確

3、定了產(chǎn)品的尺寸，利用Pro/E完成控制器所有零件的三維建模。
　　其次，通過熱分析軟件FloEFD對所設(shè)計的控制器整體結(jié)構(gòu)進行了散熱性能仿真分析，得出MOSFET結(jié)點溫度和散熱底板周圍空氣的溫度場、速度場分布云圖。然后對散熱底板上翅片的參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計與分析，比較了不同翅片高度和數(shù)目下控制器的散熱性能，最終選用20片3mm翅高的設(shè)計作為最終的產(chǎn)品方案。針對控制器安裝環(huán)境狹小的特點，建立了實際安裝車架模型，模擬了實際安裝車架中狹小的