石墨烯復合材料對功率器件散熱性能影響的仿真與實驗研究

編號：CPJS06828

篇名：石墨烯復合材料對功率器件散熱性能影響的仿真與實驗研究

作者：殷浩洋 尹忠東

關鍵詞： 功率器件散熱板 絕緣層 石墨烯復合材料 熱阻 ANSYS仿真

機構： 華北電力大學新能源電力系統(tǒng)國家重點實驗室

摘要： 對功率器件基板在自然對流換熱條件下的散熱特性進行了仿真分析和實驗驗證。首先利用ANSYS軟件建立功率器件散熱系統(tǒng)的仿真模型,僅改變絕緣層導熱系數(shù)的大小研究其對系統(tǒng)散熱性能的影響。然后制備不同石墨烯填充量的復合材料,涂敷于金屬基板上作為金屬基覆銅板的絕緣導熱層。并且通過電學法測試結溫與熱阻的實驗平臺,測量功率器件散熱系統(tǒng)中的二極管結溫與熱阻隨絕緣層材料的變化情況。實驗測試結果與仿真數(shù)據(jù)一致,驗證了仿真模型的正確性。結果表明,石墨烯復合材料具有增強散熱的特性,石墨烯質(zhì)量分數(shù)為4%的復合材料散熱性能最好。