小功率光伏逆變器是小型電力電子設(shè)備的典型代表，IGBT模塊作為逆變器的核心器件，在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，約有1%～1.5%的有功功率轉(zhuǎn)化為熱能，這部分熱量會(huì)使其內(nèi)部集成的功率器件管芯發(fā)熱、結(jié)溫升高。若不能及時(shí)、有效地將此熱量釋放，就會(huì)降低系統(tǒng)可靠性，甚至損壞器件。在電力電子產(chǎn)品小型化趨勢(shì)下，IGBT模塊在有限空間的散熱設(shè)計(jì)成為小型光伏逆變器散熱設(shè)計(jì)的核心，同時(shí)系統(tǒng)方案還要兼顧熱敏感器件的溫升，這就需對(duì)散熱方案進(jìn)行全方位評(píng)估。

　　這里通過Flotherm軟件對(duì)小功率光伏逆變器進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)熱分析和多方案篩選，對(duì)比仿真數(shù)據(jù)與工程樣機(jī)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了基于Flotherm分析的電力電子設(shè)備散熱設(shè)計(jì)的可行性與可靠度。

　2 仿真原理與方案設(shè)計(jì)

　　Flotherm是一款強(qiáng)大的三維CFD軟件，CFD的仿真軟件基本思想是將原來在時(shí)間域和空間域上連續(xù)的物理量的場(chǎng)，用有限個(gè)離散點(diǎn)上的變量值集合來代替，通過一定原則建立起關(guān)于這些離散點(diǎn)上場(chǎng)變量間關(guān)系的代數(shù)方程組，進(jìn)行求解后獲得場(chǎng)變量的近似值。熱設(shè)計(jì)問題本質(zhì)在于定量描述熱現(xiàn)象，小功率電力電子設(shè)備的散熱設(shè)計(jì)可通過湍流模型描述。CFD仿真基本理論為：小型電子電子設(shè)備的散熱設(shè)計(jì)屬于不可壓縮、常物性、無內(nèi)熱源的三維對(duì)流傳熱問題，結(jié)合傳熱學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)基本理論，得出描述該問題的微分方程組。