电源机箱结构设计与优化

 研究内容
本毕业设计论文以6KWMOS管逆变器为研究对象，对逆变器器各部分进行损耗计算，通过热分析软件建立温度模型，通过对温度模型的分析，布置元件摆放位置及设计散热方案实现结构优化设计，提出最佳散热结构。研究内容可分为以下几点：
（1）用SolidWorks建立各元件图形模型。
运用SolidWorks软件建立个元件的三维仿真图，并完成整机设计。
（2）逆变器损耗分析及计算
逆变器的损耗主要包括：开关元件的损耗、磁性元件的损耗、电容类元件的损耗等。通过损耗分析，为下一步的研究提供理论支持。
（3）热分析及模型建立
通过热分析软件，根据环境、发热量、物体形状及散热方式建立温度模型，从而可以在产品装箱调试前完成对逆变器整体发热情况的了解。
（4）结构优化
根据仿真软件的温度模型，合理调节逆变器中各模块在机箱中的位置，选择正确的散热方式，对散热片的尺寸及形状重新设计以实现快速散热，并建立流道机箱模型，分析气流流动状况，并在不影响功能的情况下实现对机箱散热结构的优化设计。
3.2技术路线
（1）划分MOS管逆变器各模块，确定热源
（2）查询模块中各个元件的型号和材料特性
（3）计算各发热模块的损耗
（4）在热分析软件中加载必要的设计数据
（5）建立温度模型
摘要 1
ABSTRACT 2
1绪论 3
1.1研究的目的及意义 3
1.2国内外研究现状 4
1.3设计思路 5
1.4 电子设备热分析技术发展概况与发展趋势 6
1.4.1 电子设备热分析技术发展概况 6
2逆变器器机箱热分析研究 7
2.1热分析的基本原理 7
2.1.1 热分析软件ICEPAK简介 8
2.1.2流体力学基础-N-S 方程 8
2.2.2 数值法求解温度场比较 9
2.2 逆变器热分析 10
2.3机箱结构设计 10
2.3.1 热设计参数计算 10
2.3.2散热方案选择 12
2.4 本章小结 13
3 6kWMOS管逆变器机箱热仿真分析 15
3.1热仿真试验 15
3.2 设计参数对散热结果影响 20
3.2.1 散热方式对散热结果的影响 20
3.2.2 散热片参数对散热结果的影响 21
3.2.3 风道结构对散热结果的影响 23
3.2.4 热源布置对散热结构的影响 24
3.3 功率管逆变器优化方案确定 25
3.4 本章小结 29
4电源机箱三维设计 30
4.1电源机箱设计理念 30
4.1.1实施方案及拟采取的研究方法和技术路线 31
4.1.2可行性分析 32
4.2光伏电源设计思路 32
4.2.1 48V逆变器主要板块设计 33
4.3本章小结 37
总结及展望 38
6参考文献 39
致谢 40
摘要
国际上，全球著名公司Xantrex的SunTie XR系列并网控制器带来了光伏市场格局的重大变化，其根据光伏市场需要推出的产品系列覆盖了中、大功率范围，也可将多台中功率的控制器并联构成系统，而且控制器中也集成了最大功率跟中环节。同时，这带动了我国光伏发电方面的发展，我国政府出台了一些列的政策，如《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》以及《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》等，为光伏发电的发展提供了有力支撑。
本论文以家用太阳能发电系统的设计为核心，根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳能直接转换为电能，可直接作为电源驱动负荷，亦可切换到外部三相电网，实现小型光伏并网系统的运行。绘制出电源机箱的三维模型并对其进行热稳定分析。
关键词：电源机箱 SolidWorks 温度分析 icepak