电源系统可靠性热设计与热分析实验报告

实验报告电源系统可靠性热设计与热分析实验班级学号实 验 时 间2024/10/21目录1.实验目的 12.实验仪器 13.实验原理 13.1.电源系统组成与工作原理 13.1.1.电源系统设计要求 13.1.2.电源系统组成与工作原理 13.2.功率器件的降额设计 13.3.电源系统的热设计 13.4.功率器件散热器的优化设计 13.4.1.散热器的特性 13.4.2.散热器优化设计 13.4.3.散热器的优化实施 13.5.Qfin 软件简介 14.实验容与测试数据 14.1.实验容 14.2.器件参数 14.3.实验步骤 14.3.1.电路热测量与计算 14.3.2.Qfin 软件优化散热器 15.实验结果分析与总结 16.实验心得体会 11. 实验目的在航空航天设备中，功率器件是大多数电子设备中的关键器件，其工作状态的好坏直接影响到整机可靠性。功率器件发热量大，温度高，一般仅靠器件外壳散热难以满足器件的温度要求，需要合理安装散热器来辅助散热。传统的方法是根据功率器件的功耗与形状、尺寸大小来选择散热器，并没有考虑散热器的优化设计。本实验课在进行热设计理论讨论的基础上，利用散热器优化软件提出了散热器优化设计方案，从工程有用角度出发，根据航空航天设备体积小重量轻的要求，提出了功率器件散热器工程优化思想，即在满足散热要求的前提下综合考虑散热器的体积、重量和成本。以散热器质量为优化目标，达到功率器件与散热器的最优匹配。电源系统可靠性热设计与热分析实验以电源系统为依托，对其中最关键的功率器件进行热分析，并对功率器件选用的散热器进行优化设计从而达到功率器件与散热器的最优匹配，再对优化后的散热器进行测试验证和评估，这也为同学今后在走向工作岗位的时候掌握功率器件热设计和散热器优化提供工程有用的方法。2. 实验仪器本次实验中用到的实验仪器如表 2.1 所示：表2.1实验仪器表实验装置数量16 路测温系统1非接触测温仪1万用表1微机与 Qfin 软件各 13. 实验原理3.1. 电源系统组成与工作原理3.1.1. 电源系统设计要求输入电压： 220V电源输出： 2~20V 1A -2~20V 1A +5V 1.5A电源阻：<0.1Ω纹波：<1mV输出具有短路保护功能，电源系统工作环境温度<50℃。3.1.2. 电源系统组成与工作原理本次实验中用到的电源系统的原理图如图 3.1 所示：图3.1电源系统电路原理图电路主要由三大部分组成：即变压器，整流滤波电路，稳压电路。 变压器：根据设计要求变压器的输出端共五个抽头，三条输出是双 17V，另两条输出为 10V 输出。 整流滤波电路：整流...