Математическое моделирование, расчет и оценка параметров эффективных охладителей мощных силовых полупроводниковых приборов
Диссертация
В настоящее время увеличение выпуска преобразовательной техники привело к развитию производства силовых полупроводниковых приборов. По оценкам отечественных экспертов, спрос на них в России неуклонно растет. Потребность проявляется не только в силовых полупроводниковых приборах, но и в охладителях, которые используются вместе с ними. Охладители позволяют расширить диапазоны нагрузок… Читать ещё >
Список литературы
- Дульнев, Г. Н. Теплообмен в радиоэлектронных устройствах Текст. / Г. Н. Дульнев. М. — JL: Госэнергоиздат, 1963. — 288 с.
- Мочалов, Б.В. Оптимальный расчет ребристых радиаторов полупроводниковых триодов Текст./ Б. В. Мочалов // Электротехника. -1970. -№ 11. -С. 24 -31.
- Рабинерсон, А.А., Режимы нагрузки силовых полупроводниковых приборов Текст. / А. А. Рабинерсон, Г. А. Ашкинази. М.: Энергия, 1976. -296 е.: ил.
- Borst, D.V. Inverter thyristors what affects themhow to characterize them Текст./ D.V. Borst, D. Cooper, «Electronic Component», vol. 2. — № 10. — 1969.-C. 1177- 1188.
- Ikeda, S. The di/dt capability of thyristors Текст./ S. Ikeda, T. Araki, «Proceeding of the IEEE», vol. 55. № 8. — 1967. — C.1301 -1305.
- Ikeda, S. The current pulse ratings of thyristors Текст./ S. Ikeda, S. Tsuda, Y. Waki, «IEEE Transactions on Electron Devices», № 9. 1970.- C. 765 — 770.
- PCC HP High-Power Capacitors for Heavy-Duty Applications, EPCOS AG Электронный ресурс. Электрон, текстовые, граф. данные, 2002. — 1 электрон, опт. диск (CD-ROM): зв., цв. — Систем, требования: ограничены требованиями к ОС MS Windows.
- Capacitors for Power Electronics, EPCOS AG Электронный ресурс. -Электрон, текстовые, граф. данные, 2001. 1 электрон, опт. диск (CD-ROM): зв., цв. — Систем, требования: ограничены требованиями к ОС MS Windows.
- Annacker, R. 1200 V Modules with Optimised IGBT and Diode Chips Электронный ресурс.: статья / R. Annacker, M. Hermwill- Режим доступа:117www.semikron.com, Semikron Elektronik GmbH, 2000.
- Li, J. Modern IGBT/FWD chip sets for 1200 V applications Электронный ресурс.: статья / J. Li, R. Hetzer, R. Annacker, B. Koenig- Режим доступа: www.semikron.com, Semikron Elektronik GmbH, 2000.
- Li, J. Using 128-series IGBT modules to upgrade iverters with 124-series modules Электронный ресурс.: статья / J. Li, D. Seng- Режим доступа: www.semikron.com, Semikron International, 1998.
- Колпаков, А.И. SEMITRANS один в пяти лицах Электронный ресурс.: статья / А. И. Колпаков // Электронная версия статьи, журнал Компоненты и технологии, М., № 8, Режим доступа: http://www.compitech.ru/html.cgi/arhiv/index.htm, 2003.
- Полянский, И.И. Новые дискретные транзисторы компании IXYS Текст. / И. И. Полянский // Электронные компоненты (монтаж компонентов). М. — 2005.- № 6.- С. 37−38.
- Пряхин, С.С. Силовые конденсаторы нового поколения РСС HP от EPCOS AG Текст. / С. С. Пряхин // Электронные компоненты (монтаж компонентов). М. — 2005. — № 6.- С. 41 — 42.
- Волошин, С.С. Новое имя в силовой электронике России Текст. / С. С. Волошин // Электронные компоненты (монтаж компонентов). М. — 2004. -№ 6. — С. 59 — 60.
- Konrad, S. Тепловые параметры силовых модулей в широтно-импульсных преобразователях Электронный ресурс.: статья / S. Konrad, Режим доступа: http://www.semikron.com/internet/index.jsp?sekId=144, Technical University of Ilmenau, Germany, 2000.
- Электронные компоненты (монтаж компонентов) Текст.: журнал/ учредитель ООО «ИД Электроника». 2004, М., № 11.
- Электронные компоненты (монтаж компонентов) Текст.: журнал/ учредитель ООО «ИД Электроника». 2005, М., № 6.
- Колпаков, А.И. Новые модули IGBT компании SEMIKRON-лучше и дешевле Текст. / А. И. Колпаков // Электронные компоненты (монтажкомпонентов). М. — 2005. — № 6. — С. 29 — 34.
- Компоненты и технологии Текст.: журнал, М., № 2, 2003.
- Компоненты и технологии Текст.: журнал, М., № 8, 2000.
- Колпаков, А.И. Автоматизация теплового расчета оконечных каскадов на IGBT транзисторах Текст. / А. И. Колпаков // Экспресс Электроника. М.- 1998. -№ 5. С. 21−22.
- Колпаков, А.И. Автоматизация теплового расчета оконечных каскадов на IGBT транзисторах Текст./ А. И. Колпаков // Экспресс Электроника. М.- 1998. № 6. — С. 27 — 29.
- Applications handbook — Power semiconductor devices. International Rectifier Электронный ресурс.: текстовые и графические данные Режим доступа: http://www.semikron.com/internet/index.jsp?sekId=13, Semikron Elektronik GmbH, 1995.
- Diebold, E.J., Luft, W. Thermal Impedance of Cooling Fins, AIEE Transactions, PI Электронный ресурс.: текстовые и графические данные/ E.J. Diebold, W. Luft // Режим доступа: http://www.semikron.com/internet, Semikron Elektronik GmbH, 2005.
- Goldman, W. E. An Introduction to the Art of Heat Sinking, Electronic Packaging and Production Электронный ресурс.: текстовые и графические данные / W.E. Goldman // Режим доступа: http://www.semikron.com/internet, Semikron Elektronik GmbH, 2005.
- General Considerations for IGBT and IPM, Mitsubishi Application Notes Электронный ресурс.: текстовые и графические данные Режим доступа: http://www.mitsubishichips.com/Global/common/cfm/eDataSheets.cfm7FOLDER =/product/power, 2007.
- Thermal Considerations in the Application of Silicon Rectifier. IR Designer’s Manual Электронный ресурс.: текстовые и графические данные Режим доступа: http://www.mitsubishichips.com/Global/common/cfm/eDataSheets.cfm? FOLDER=/product/power, 1991.
- Москатов, Е.А. Справочник по полупроводниковым приборам Текст. /
- Е.А. Москатов. Изд 2-е, испр. — Таганрог, 2000. — 219 е.: ил.
- Сайт компании Охладитель-СПП Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.ohladitelspp.ru. — 2008.
- ТУ 16−729.377−83. Охладители воздушного охлаждения для приборов штыревого и таблеточного исполнения Текст. Саранск: [б.и.], 1983. — 96 с.
- ТУ 16−729.111−78. Охладители водяного охлаждения для приборов штыревого и таблеточного исполнения Текст. Саранск: [б.и.], 1983. — 96 с.
- Охладители компании SEMIKRON Электронный ресурс.: электронный каталог — справочник по охладителям. Режим доступа: www.semikron.com. -2008.
- Чебовский, О.Г. Силовые полупроводниковые приборы Текст. / О. Г. Чебовский, Л. Г. Моисеев, Р. П. Недошивин. 2-е издание. — М.: Энергоатомиздат, 1985. — 400 е.: ил.
- Чернышев, А. А., Обеспечение тепловых режимов изделий электронной техники Текст. / А. А. Чернышев, В. И. Иванов, А. И. Аксенов, Д. Н. Глушкова. М.: Энергия, 1980. — 216 е.: ил.
- ГОСТ 20 859.1−89 (СТ СЭВ 1135−88). Приборы полупроводниковые силовые. Общие технические требования Текст. Введ. 1990−01−01. — М.: Госстандарт СССР, Издательство стандартов, 1990. — 24 с.
- ГОСТ 23 900–87 (СТ СЭВ 1136−86). Приборы полупроводниковые силовые. Габаритные и присоединительные размеры Текст. Введ. 1988−0701. — М.: Госстандарт СССР, Издательство стандартов, 1988. — 37 с.
- Протокол № 4/06 испытаний охладителя из профиля БК-1538 длиной 300 мм Текст. Саранск: [б.и.], 2006. — 10 с.
- Протокол № 7/06 испытаний охладителя длиной 300 мм Текст. -Саранск: [б.и.], 2006. 10 с.
- Протокол № 6/04 испытаний охладителя из профиля DXC 573 длиной 900 мм Текст. — Саранск: [б.и.], 2004. — 10 с.
- Колпаков, А.И. Контрольная точка, или об умении читать DATASHEET «между строк» Текст. / А. И. Колпаков, Е. Е. Карташев // Электронныекомпоненты (монтаж компонентов). М. — 2005. — № 6. — С. 119 — 126.
- Freyberg, М. Measuring Thermal Resistance of Power Modules Электронный ресурс.: статья / M. Freyberg, U. Scheuermann- Режим доступа: http://www.semikron.com/internet/index.jsp?sekId=144, SEMIKRON Int, 2003.
- Freyberg, M. Measuring Thermal Resistance of Power Modules. Application Note VI.0 Электронный ресурс.: статья / M. Freyberg- Режим доступа: http://www.semikron.com/internet/ index. jsp?sekld=144, SEMIKRON Int, 2003.
- Линевег, Ф. Измерение температур в технике Текст. / Ф. Линевег. М.: Металлургия, 1980. — 544 с.
- Hecht, U Static and trancient thermal Resistance of advanced power modules Электронный ресурс.: статья / U. Hecht, U. Scheuermann, Режим доступа: http://www.semikron.com/internet/index.jsp?sekId=144, Semikron Elektronik Semikron Elektronik GmbH, 2002.
- Usage of SKiiP Systems, SEMIKRON Электронный ресурс.: текстовые и графические данные Режим доступа: http://www.semikron.com/internet/ index. jsp?sekld=12, Semikron Elektronik GmbH, 2002.
- Scheuermann, U. Reliability of Pressure Contacted Intelligent Power Modules Электронный ресурс.: статья / U. Scheuermann, Режим доступа: http://www.semikron.com/internet/ index. jsp?sekld= 144, Semikron Elektronik GmbH, 2002.
- Held, M. Fast power cycling test for IGBT modules in traction application,
- Электронный ресурс.: статья / М. Held, P. Jacob, G. Nicoletti, P. Scacco, M.H. Poech, Режим доступа: http://www.semikron.com/internet/index.jsp? sekld=147, Semikron Elektronik Semikron Elektronik GmbH, 1999.
- ГОСТ 24 461 80. (СТ. СЭВ 1656 — 79). Приборы полупроводниковые силовые. Методы измерений и испытаний Текст. Введ 1980. — М.: Издательство стандартов, 1981. — 56 с.
- ГОСТ 25 293–82. Охладители воздушных систем охлаждения силовых полупроводниковых приборов. Общие технические условия Текст. Введ 1980. М.: Издательство стандартов, 1981. — 56 с.
- Методика экспериментального определения тепловых сопротивлений охладителей СПП при естественном и принудительном воздушном охлаждении Текст.: Ред.1. Саранск: [б.и.], 1974. — 10 с.
- Методика измерения скорости охлаждающего воздушного потока в полупроводниковых преобразовательных агрегатах Текст. Саранск: [б.и.]. — 1974.-8 с.
- Цветков, Ф.Ф. Тепломассообмен: Учебное пособие для вызов Текст. / Ф. Ф. Цветков, Б. А. Григорьев. 2-е изд., испр. и доп. — М.: Изд-во МЭИ, 2005.- 548 е.: ил.
- Калинин, Э.К. Интенсификация теплообмена в каналах Текст. / Э. К. Калинин. 3 изд., пер. и доп. — М.: Машиностроение, 1990. — 206 с.
- Патанкар, С.В. Численное решение задач теплопроводности и конвективного теплообмена при течении в каналах Текст. / С. В. Патанкар, пер. с англ. Е. В. Калабина, ред. Г. Г. Янькова. М.: Изд-во МЭИ, 2003.-310 с.
- Самарский, А.А. Численные методы решения задач конвекции — диффузии Текст. / А. А. Самарский, П. Н. Вабищевич. М.: Эдиториал УРСС, 1999.-247 с.
- Ройзен, Л.И. Тепловой расчет радиаторов силовых полупроводниковых вентилей Текст./ Л. И. Ройзен, И. Н. Дулькин, Н. И. Ракушина, В кн.: Силовые полупроводниковые приборы. М.: Информэлектро, 1969.1. С. 122−133.
- Бартош, Е.Ф. Основы расчета ребристых охладителей полупроводниковых вентилей электроподвижного состава Текст. / Е. Ф Бартош // Вестник ВНИИЖТ. 1970. — Вып. 2. — С. 11−15.
- Рабинерсон, А.А. Метод приближенного расчета охладителя с развитой поверхностью для полупроводникового прибора Текст. / А. А. Рабинерсон // «Преобразовательная техника». 1970. — № 9−10. — С. 27−30.
- Колпаков, А.И. Программа теплового расчета SEMISEL Электронный ресурс.: статья / Электронная версия журнала Компоненты и технологии, М., № 9, Режим доступа: http://www.kit-e.ru/articles/powerel/20 029 102.php, 2002.
- Колпаков, А.И. Принципы работы и особенности программы теплового расчета SEMISEL Текст. / А. И. Колпаков, Е. Е. Карташев // Электронные компоненты (силовая электроника). М. — 2004. — .№ 6. — С. 94 — 102.
- Freyberg, М. Measuring Thermal Resistance of power Modules. PCIM Europe journal, Электронный ресурс.: статья / M. Freyberg, U. Scheuermann, Режим доступа: http://www.semikron.com/internet/index.jsp?sekId=144 2003.
- Thermal Considerations in the application of silicon rectifier, IR Designer’s manual Электронный ресурс.: текстовые и графические данные Режим доступа: http://www.semikron.com/ internet/ index. jsp?sekld=12, Semikron Elektronik GmbH, 1991.
- Сайт компании Mitsubishichips Электронный ресурс. Режим доступа: www.mitsubishichips.com. — 2008.
- Сайт компании Semikron Электронный ресурс. Режим доступа: www.semikron.com. -2008.
- Сайт компании Eupec Электронный ресурс. Режим доступа: www.eupec.com. — 2008.
- Исакеев, А.И. Эффективные способы охлаждения силовых полупроводниковых приборов Текст. / А. И. Исакеев, И. Г. Киселев, В. В. Филатов. Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1982. — 136 е.: ил.
- Колпаков, А.И. IGBT или MOSFET? Практика выбора Электронный ресурс.: текстовые и графические данные/ А. И. Колпаков // Режим доступа: http://www.elcp.ru/ 2006.
- Ашихмин, В.Н. Введение в математическое моделирование: Учебное пособие Текст. / В. Н. Ашихмин, М. Б. Гитман, И. Э. Келлер, О. Б. Наймарк, В. Ю. Столбов, П. В. Трусов, П. Г. Фрик. М.: Университетская книга, Логос, 2007. — 440 с.
- Луканин, В.Н. Теплотехника: Учебник для вузов Текст. / В. Н. Луканин, М. Г. Шатров, Г. М. Камфер и др. М.: Высш.шк., 1999. — 671 е.: ил.
- Исаченко, В. П. Теплопередача Текст. / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел. 4 изд. — М.: Энергоиздат, 1981. — 417 с.
- Шураев, О.П. Теплотехника: Теплопередача и теплообменные аппараты. Теория подобия и экспериментальное исследование конвективного теплообмена Текст. / О. П. Шураев. Н. Новгород: ВГАВТ, 2006. — 52 с.
- Бажан, П.И. Техническая термодинамика и теплопередача. Сборник задач, ч. 2: учебное пособие Текст. / П. И. Бажан. Н. Новгород: ВГАВТ, 1996.-97 с.
- Ерофеев, В.Л. Теплотехника Текст. / В. Л. Ерофеев. М.: Академкнига, 2006. — 488 с.
- Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике Текст. / Под ред. В. К. Кошкина. М.: Машиностроение, 1992. — 528 с.
- Крашенинников, В.В. Теплотехника: Учебное пособие Текст. / В. В. Крашенинников, В. И. Запрягаев, В. М. Потапов. Новосибирск: НГПУ, 2004. — 100 с.
- Луканин, В. Н. Теплотехника: Учеб. для вузов Текст. / В. Н. Луканин, М. Г. Шатров, Г. М. Камфер и др.- Под. ред. В. Н. Луканина. 3 е изд., испр. -М.: Высш.шк., 2002. — 671 с.
- Кудинов, В.А. Техническая термодинамика Текст. / В. А. Кудинов, Э. М. Карташов. М.: Высш.шк., 2000. — 261 е.: ил.
- Тепломассообмен при получении полупроводниковых материалов Текст. / Под ред. А. В. Абдуллаева, В. И. Полежаева. М.: Наука, 1990. — 200 с.
- Кутателадзе, С.С. Анализ подобия и физические модели Текст. / С. С. Кутателадзе. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1986. — 296 с.
- Надежность и эффективность в технике: Справочник Текст. / В 10 т./Ред. совет.: В. С. Авдуевский (пред.) и др. М.: Машиностроение, 1987 — (В пер.). Т. 4.: Методы подобия в надежности // Под общ. ред. В. А. Мельникова, Н. А. Северцева, 280 е.: ил.
- Седов, Л.И. Методы подобия и размерности в механике Текст. / Л. И. Седов. М.: Наука, 1987. — 430 с.
- Веников, В.А. Теория подобия и моделирования Текст. / В. А. Веников, Г. В. Веников. М.: Высш. шк., 1984. — 197 с.
- Михалев, М.А. Теория подобия и размерностей Текст. / М. А. Михалев. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. — 67 с.
- Советов, Б.Я. Моделирование систем: Учеб. для вузов Текст. / Б. Я. Советов, С. А. Яковлев. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 2001. -343 е.: ил.
- Гидалевич, В.Б. Теплоотдача корпусов микросхем при естественном охлаждении Текст. / В. Б. Гидалевич, В. Ф. Давыдов, В. Н. Мешков и др. // «Вопросы радиоэлектроники» Сер. ТРТО. 1979. — вып. 3. — С. 20−23.
- Закс, Д.И. Параметры теплового режима полупроводниковых микросхем Текст. / Д. И. Закс. М.: Радио и связь, 1983. — 128 с.
- Закс, Д.И. Контроль теплового режима ИС по температуре корпуса Текст. / Д. И. Закс, Л. Ф. Наговицына // Электронная техника. Сер. Микроэлектроника. вып 2. — 1987. — С. 27−31.
- Блох, А.Г. Теплообмен излучением: справочник Ю. А. Журавлев, Л. Н. Рыжков, А. Г. Блох. М.: Энергоатомиздат, 1991. — 431 с.
- Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: справочник Текст. /под ред. А. В. Клименко, В. М. Зорина, Теплоэнергетика и теплотехника: справ, серия: в 4 кн.- кн. 4. М.: Изд-во МЭИ, 2004. — 631 с.
- Теляшева, Г. Д. Теплопередача Текст. / Г. Д. Теляшева. М.: Энергоатомиздат, 1998. — 76 с.
- Петухов, Н.А. Краткий курс технической термодинамики и тепломассообмена Текст. / Н. А. Петухов. — Новосибирск: Новосиб. гос. аграр. ун-т. Ин-т мех. сел. хоз-ва, 1999. 196 с.
- Назмеев, Ю.Г. Теплообмен при ламинарном течении жидкости в дискретно-шероховатых каналах Текст. / Ю. Г. Назмеев. М.: Энергоатомиздат, 1998. — 376 с.
- Петросян, В.Г. Методы перебора в решении физических задач Текст. /
- B.Г. Петросян, Т. В. Петросян // Информатика и образование. — 1996. № 3.1. C. 73−83.
- Алхутов, М.С. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы: справочник Текст. / М. С. Алхутов, А. А. Амосов, Т. Ф. Басова, Теплоэнергетика и теплотехника: справ, серия: в 4 кн.- кн. 1. М.: Изд-во МЭИ, 1999. — 528 с.
- Чернышев, А.А. Обеспечение тепловых режимов изделий электронной техники Текст. / А. А. Чернышев, В. И. Иванов. М.: Энергия, 1980. — 216 с.
- Сайт компании НВМ IMT Электронный ресурс. Режим доступа: www.hbm.com. — 2007.
- ГОСТ 2.701−84. ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению Текст. Введ. 1985−07−01. — М.: Госстандарт СССР, Издательство стандартов, 1984. — 16 с.
- ГОСТ Р 8.585−2001. ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования Текст. Введ. 2002−07−01. — М.: Госстандарт России, ИПК Издательство стандартов, 2001. — 68 с. •
- Описание CATMAN Электронный ресурс. — Электрон, текстовые, граф. данные, 2007. — 1 электрон, опт. диск (CD-ROM): зв., цв. Систем, требования: ограничены требованиями к ОС MS Windows.
- ГОСТ Р 8.568−97. ГСИ. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения Текст. Введ. 1997−10−10. — М.: Госстандарт России, ИПК Издательство стандартов, 2004. — 9 с.
- ГОСТ 8.009−84. Государственная система обеспечения единства измерений. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений Текст. Введ. 1984−07−13. — М.: Госстандарт СССР, Издательство стандартов, 1985. — 32 с.
- ГОСТ Р 8.596—2002. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения Текст. Введ. 2002−09−30. — М.: Госстандарт России, ИПК Издательство стандартов, 2002. — 16 с.
- МИ 222−80. Методика расчета метрологических характеристик ИК ИИС по метрологическим характеристикам компонентов Текст. Введ. 1980−03−01. — М.: Госстандарт СССР, Издательство стандартов, 1981. — 20 с.
- МИ 2083−90. Рекомендация. ГСИ. Измерения косвенные. Определение результатов измерений и оценивание их погрешностей Текст. Введ. 199 201−01. — М.: Госстандарт СССР, Издательство стандартов, 1991. — 10 с.