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1、2015年2月舰船电子对抗Feb.2015第38卷第1期SHIPBOARDELECTRONICCOUNTERMEASUREVol.38No.1某舰载密闭电源机柜的热设计及实现韩延宁,董智鼎(中国船舶重工集团公司第723研究所,扬州225001)摘要:针对某密闭电源机柜的热设计要求,采用局部水风换热器循环风冷和冷板表面器件散热相结合的设计思路,以UG三维软件进行整体结构布局设计,再利用UG高级热流仿真模块进行热散耗功率仿真,从而较好地解决了电源机柜的变压器和隔离栅双极晶体管(IGBT)等重要器件的散热问题。整个方案具有设计合理、紧凑、可靠性高等特点。最后通过试验,验证了整个机
2、柜热设计的合理性。关键词:电源机柜;热设计;水冷中图分类号:TN02文献标识码:B文章编号:CN32-1413(2015)01-0118-03DOI:10.16426/j.cnki.jcdzdk.2015.01.028ThermalDesignandRealizationofAirtightCabinetforACertainShipbornePowerSupplyHANYan-ning,DONGZh-iding(The723InstituteofCSIC,Yangzhou225001,China)Abstract:Accordingtothethemaldesignreq
3、uriementsofacertainairtightpowersupplycabinet,thispaperusesthedesignideawhichcombinespartialcycleaircoolingviaair-waterheatexchangerwithheatabstractionthroughcoolingplateonthesurfacedevices,usesUG3Dsoftwaretodesignoverallstructrueandlayout,adoptsUGadvancedthermalsimulationmoduletosimulateh
4、eatdiss-ipationpower,sotheheatabstractionproblemsofpowersupplycabinettransformerandinsulate-gatebipolartransistor(IGBT)aswellasotherimportantdevicesarecommendablysolved.Theschemehastheadvantagesofreasonabledesign,compactstructureandhighreliability.Finally,therationalityofthecabinetthermald
5、esignisverifiedthroughtheexperiments.Keywords:powersupplycabinet;thermaldesign;watercooling柜内部所有器件进行散热。这种风冷形式,风机运0引言行时风机或器件之间的气流很可能相互影响,导致在目前电源机柜的热设计中,往往采用强迫风机柜内部有的器件和分机不能充分散热。这种缺乏冷的设计方法,这造成了电源机柜无法与外界环境整体设计思路的热设计必然导致电源机柜的使用效隔绝,从而使得电源机柜在舰用条件下需承受盐雾果差,寿命短,可靠性差。的腐蚀,导致其可靠性和使用寿命都会有所降低。1电源机柜冷却设计要
6、求强迫风冷的设计主要应考虑到冷却风机、风道、流场分布、滤尘器、噪声、震动等方面。在传统的电某舰载密闭机柜,总热耗约2.8kW,机柜工源机柜风冷设计中,经常出现各个分机内部设置小作环境温度-10℃~+40℃,用户可提供温度不超风机,每个小风机仅仅冷却与其对应的电子发热部过40℃、流量不低于35L/min、压力不低于3bar的淡水。要求对电源机柜进行热设计,控制机柜内件,或者通过一个整体风道,通过一组较大风机对机的温升。收稿日期:20141125第1期韩延宁等:某舰载密闭电源机柜的热设计及实现119机柜内各个发热部件的具体发热情况:知此种散热形式满足使用要求。(1)变压器组合总
7、热耗:1.1kW;(2)功率逆变组合每组热耗约437W,共4组总热耗为1.75kW。2电源机柜的散热设计根据设计要求,本电源机柜采用符合海军标准的密闭铸铝机柜,机柜右侧布置冷却水进出口。机柜结构布局如图1所示。图1机柜布局图从结构组成上可分为8个组合,机柜顶部安装图3变压器组合热仿真图滤波、转接盒组合,机柜上部“加电控制组合”、“信号功率逆变组合产生的1.75kW热量平均分布控制组合”设计为抽屉式结构,机柜中部3个“三相到4个组合,每个组合约为437W,每个组合由一个功率逆变组合”、一个“单相功率逆变组合”设计为板
