叉指式散热器结构的优化设计

叉指式散热器结构的优化设计

徐国强，王梦，陶智，吴宏

【摘要】为了解决大功率器件的高热流密度问题，以数值计算的方法研究叉指式散热器内部流体的流动换热特性，验证广义温度梯度均匀化原则是强化对流换热的基本规律。分析钉柱高度、基座高度、钉柱个数和钉柱直径等几何参数对叉指式散热器综合散热性能的影响。采用有约束条件的遗传优化算法，以散热器热阻为目标函数，对散热器几何结构进行多参数优化，得到特定条件下能够强化换热的叉指式散热器较优几何结构。研究为散热器结构的优化设计提供了理论依据和计算数据。

【期刊名称】现代电子技术

【年(卷),期】2008(031)020

【总页数】4

【关键词】叉指式散热器；散热性能；温度梯度均匀性；遗传算法

1 引言

随着现代电子设备对性能指标、功率密度、可靠性要求等的进一步提高，电子设备的热设计也日趋重要[1]。作为电子设备中的关键部件，功率器件的工作状态直接影响到整机的可靠性。由于功率和集成度的大幅度提高，功率器件的热流密度不断上升，以至于仅靠封装外壳的散热无法满足其散热要求,于是需要配置高效的散热器进行有效散热。因此对散热器结构进行优化设计，有利于提高功率器件的可靠性[2]。

在以往研究中，散热器的结构优化主要是针对结构简单的型材式散热器进行的，而叉指式散热器以其良好的散热效果得到了越来越多地关注[3，4]。