Topology Optimized Fin Designs for Base Plate Direct-Cooled Multi-Chip Power Modules

冷却液 结温 热阻 压力降 散热片 散热膏 机械工程 计算机冷却 材料科学 炸薯条 电源模块 碳化硅 传热 电子工程 功率(物理) 工程类 电气工程 机械 电子设备和系统的热管理 复合材料 热力学 物理
作者
Aniket Ajay Lad,Eric Roman,Yue Zhao,William P. King,Nenad Miljkovic
标识
DOI:10.1109/itherm55368.2023.10177647
摘要

Advances in wide bandgap (WBG) semiconductor technologies have enabled the development of highly-compact multi-chip power modules for various applications. Direct cooling approaches, where the coolant circulates and directly contacts the module base plate, have demonstrated the ability to reduce junction-to-coolant thermal resistance more than 10% by eliminating the thermal interface materials. This study focuses on the design methodology of the module base plate fins to enable high performance direct cooling for the power modules. A two- dimensional two-layer topology optimization algorithm is developed and used to optimize the thermal-hydraulic performance of the fins, with thermal performance mapped in terms of the device average temperatures along with the chip-to- chip temperature difference with pressure drop characterizing the hydraulic performance. The silicon carbide (SiC) power platform XM3 from Wolfspeed is used as a reference for designing the finned base plate. Detailed three-dimensional conjugate heat transfer and fluid flow numerical simulations are used to characterize the finned base plate designs. The simulations use operating conditions relevant for EVon-board power converter systems. These include inlet coolant flow rates ranging from 1 LPM per module at inlet temperature of 30°C, and heat dissipation of 50 W per SiC device. Performance of the topologically optimized designs is compared with conventional fin designs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
111111完成签到,获得积分10
刚刚
无辜寄云发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
天天快乐应助直率雪曼采纳,获得10
1秒前
英姑应助rrjl采纳,获得10
1秒前
Jacky发布了新的文献求助10
1秒前
李爱国应助张宁宁采纳,获得10
1秒前
孟昊如发布了新的文献求助20
2秒前
小c发布了新的文献求助10
2秒前
wwwww发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
当当当完成签到,获得积分10
3秒前
liuxi12138完成签到,获得积分10
3秒前
勤恳的一斩完成签到,获得积分10
3秒前
陌路完成签到,获得积分10
3秒前
Libra完成签到,获得积分10
4秒前
yeyeye发布了新的文献求助10
4秒前
元气糖完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
SciGPT应助王路飞采纳,获得10
4秒前
5秒前
112123完成签到,获得积分10
5秒前
伯赏迎松完成签到,获得积分10
5秒前
李爱国应助北走采纳,获得10
5秒前
6秒前
程晨完成签到,获得积分10
6秒前
Tyeon2003完成签到,获得积分20
6秒前
Tom完成签到,获得积分10
6秒前
LA发布了新的文献求助10
6秒前
默默的巧蕊完成签到,获得积分10
7秒前
Ting完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Blueyi完成签到,获得积分10
7秒前
琦琦z发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
长情云朵发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
吴小利完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7779149
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9319396
关于积分的说明 20371417
捐赠科研通 7366536
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3319361
关于科研通互助平台的介绍 2467388
邀请新用户注册赠送积分活动 2334884