石墨烯复合材料对功率器件散热性能影响的仿真与实验研究

编号：CPJS06828

篇名：石墨烯复合材料对功率器件散热性能影响的仿真与实验研究

作者：殷浩洋 尹忠东

关键词： 功率器件散热板 绝缘层 石墨烯复合材料 热阻 ANSYS仿真

机构： 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室

摘要： 对功率器件基板在自然对流换热条件下的散热特性进行了仿真分析和实验验证。首先利用ANSYS软件建立功率器件散热系统的仿真模型,仅改变绝缘层导热系数的大小研究其对系统散热性能的影响。然后制备不同石墨烯填充量的复合材料,涂敷于金属基板上作为金属基覆铜板的绝缘导热层。并且通过电学法测试结温与热阻的实验平台,测量功率器件散热系统中的二极管结温与热阻随绝缘层材料的变化情况。实验测试结果与仿真数据一致,验证了仿真模型的正确性。结果表明,石墨烯复合材料具有增强散热的特性,石墨烯质量分数为4%的复合材料散热性能最好。