控制柜关键因素热布局优化研究

左晓刚，崔国民

（上海理工大学 新能源科学与工程研究所，上海 200093）

控制柜关键因素热布局优化研究

左晓刚，崔国民

（上海理工大学 新能源科学与工程研究所，上海 200093）

随着电子设备向高性能、微型化、集成化的趋势发展，控制柜的散热能力不仅影响电子元件的性能和使用寿命，更对系统稳定性有着重要意义。以控制柜内整体区域平均温度作为优化目标，根据L64(88)正交表的模拟值拟合得到多次回归方程，并求解方程得到最优解。结果表明：采用非线性拟合与数值模型符合性更高，二次回归方程拟合效果最好。根据二次回归方程得到控制柜热设计最佳布局，为提高电子产品热可靠性设计提供了借鉴意义。

平均温度；正交试验；热布局优化；可靠性

0　引言

随着电子技术日新月异的发展，作为信息革命的载体——电子设备也不断向高性能、微型化、集成化的趋势发展[1,2]。如今，电子元件的热流密度已经达到104～105W/m2[3]。一般来说，电子元件的绝大部分电损耗转化为热量，而产生的热量将急剧提升电子装置的结点温度，从而导致元件不能正常工作、损坏甚至烧毁。因此，电子元件的散热问题成为电子工业技术发展的当务之急。资料表明，单个半导体元件的温度升高10℃，一些电子系统的可靠性甚至降低50%[4]。另据资料表明，55%的电子设备失效是由温度过高引起的[5]。电子设备在运行过程中，由于功率损失元件温度不断上升，同时电子设备周围的环境温度也会影响元件温度，元件在环境温度每升高10℃失效率增大一倍以上，被称为10℃法则[6]。……