铜排 铜排与铜排,与PCB接触对通流能力的影响

随着电子技术的快速发展，电子设备的功耗越来越高，大功率电子产品成为分析设计时最关心的部分。 铜排作为大电流导电产品，广泛应用于电气设备和电力系统中。 铜排工作时，一般会有很大的电流通过，不可避免地会带来巨大的温升。 当温升超过一定值时，会加速其老化，甚至引起故障，造成经济损失。 铜排的安装随着应用过程中的环境而变化，因此需要分析不同条件下铜排的温度分布。 另外，随着科技的进步和工业的发展，很多能源产品设计都提出了铜带以及铜带与PCB直接接触的需求。 接触流的影响，这些过去可能被忽视的细节，现在变得越来越重要。 电力产品的应用越来越多，逐渐放大，甚至成为制约电力电子器件发展的瓶颈。 因此铜排，研究铜排与铜排、铜排与PCB的接触对通流能力的影响是非常有必要的。 这将有助于电力电子装置整体实现更高的性能指标，更好地适应不同的工程应用领域。 都有很大的意义。 本文首先对单根铜排进行热分析。 以垂直铜排为例，利用热分析理论知识计算其稳态散热量。 详细计算了各表面的对流散热系数，作为后续仿真分析的前提。 验证依据。 然后利用ANSYS有限元软件对铜排垂直放置时以及工作过程中各种安装条件下、有涂层、弯曲时的温度分布进行模拟分析，从而反映铜排的散热情况。不同条件下的铜棒。 能力。

通过分析结果发现，同一铜排在放置条件不同时，其温度分布和载流能力也不同。 铜带的散热与散热面积和放置方式的综合影响有关。 过去单纯考虑散热面积有时并不能达到最佳的散热效果。 放置时，铜排垂直放置效果最佳。 其散热面积大，主散热面特征尺寸小，有利于散热并承载较大的载流能力。 其温升为76.26℃。 相反，垂直靠墙放置时，散热面较小，且主散热面特征尺寸最大，散热效果最差，温升为130.09℃。 对于铜排螺栓连接，在不考虑螺栓影响的情况下，温升为76.64℃。 考虑螺栓影响时，由于连接紧密，接触电阻很小，螺栓等裸露部位增加了散热面，温升75.38℃。 如果由于连接不充分等原因导致接触电阻增大，则接触区域的温升会急剧升高，从而可能导致故障。 对于铜排与PCB的接触部分，由于铜箔的存在，弥补了PCB导电性能差的缺点，整体温差在10℃左右，其中接触区域温升最高，即 75.53°C。 另外，铜排与PCB的搭接长度越短，越有利于降低最高温度，减小整体温差。 对于铜排与PCB的接触，由于PCB材料的导热系数对整体温度分布影响很大，因此改善对流换热条件是电子设备热设计中的常用方法。 因此，提出两种优化方案，从PCB材料和对流环境改善方面研究铜母排与PCB的接触情况。 结果发现，添加导热层可以显着提高导热效果，降低整体温差。 但导热层越厚，效果越明显。 增加导热层的厚度对于进一步减小整体温差是有限的。 另外，改变环境因素，改自然对流为强制通风冷却，确实使铜排的温度有很大提高； 但继续加大通风强度并不能明显改善温度。

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