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母排的发热

来源:济南荣瑞达数控机械有限公司24小时热线:0531-82801428 82940588日期:2016-2-24 18:38:40

 

  母排的发热

电阻率是用来表示物质电阻特性的物理量,是导体本身的基本属性,用符号ρ表示。电流流经叠层母排导体时,会产生一定的热量。导体单位体积内产生的热量(即发热功率密度)可用式(1)来计算:

p ——单位体积内产生的热量,W/m3;

j ——电流密度,A/m2;

ρ ——导体的电阻率,Ω·m。

 可用式(1)

由式(1)可知,在电流密度分布相同的情况下,导体的电阻率越高,其发热量越大。因此,在温升为关键制约因素的叠层母排设计过程中,应优先选择电阻率小的导体材料。母排导体的发热功率密度和稳态温升也可用软件来仿真计算。图2为仿真的以上款母排导体的发热功率密度分布,图3则为仿真的30℃环境和自然对流条件下此母排导体的稳态温度分布。

 
另外,根据公式(1)同样可以得出:在电阻率不变的情况下,导体的电流密度越大,其发热量也越大。以下将对导体的电流密度对稳态温升的影响进行仿真研究,图4给出了一块中间带有狭窄通道的铜导体的仿真模型及边界条件。

 
 当输入电流i为100A情况下,铜导体的发热功率密度及稳态温度分布。由此可知,铜导体中间狭窄段的发热功率密度和温度最高。拥挤的通道引发高密度电流分布,一如交通的阻塞。如何降低母排导体的温升,转换为如何合理设计导体的电流密度。

 
a. 发热功率密度分布

b. 稳态温度分布
 

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