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thermal Analyses of Power Electronics Integrated with Vapour Chamber Cooling

Automotive Innovation 2020年第4期3卷 328-335页

作者： Yiyi Chen Yuying Yan Bo Li Faculty of Engineering University of NottinghamNottingham NG72RDUK Dynex Semiconductor Limited Doddington RoadLincoln LN63LFUK Research Centre for Fluids and thermal Engineering University of NottinghamNingbo 315100China

Insulated gate bipolar transistor(IGBT)power module is used for power switching transistor devices in the power supply and motor control circuits in both hybrid electric vehicles and electric *** target of heat flux of IGBT is continuously increasing due to the demand for power rating improvements and *** suitable efficient cooling technolo-gies,excessively high temperature and uneven temperature distribution can cause high thermal stress,eventually leading to severe module ***,highly efficient cooling solutions are highly *** chamber with phase change can provide quick heat transfer and low temperature *** study proposes a new IGBT structure integrated with vapour *** tests and simulation results indicate that the thermal and thermo-mechanical performances of IGBT integrated with vapour chamber are better than those of the IGBT with copper baseplate *** thermal resistance between the junction and heat sink is reduced from 0.25 to 0.14°C/W,and the temperature uniformity is greatly improved due to the phase change in the vapour *** simulation also investigates the thermal stress distribution,deformation and thermal fatigue lifespan of IGBT power electronics module.A reduction of 21.8%in thermal stress and an increase of 9%in lifespan of Sn-3.5Ag solder are achieved.

关键词： Power electronics IGBT Phase change cooling thermal performances thermal fatigue lifespan

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