光纤激光器电源模块有限元热分析研究
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  • 英文篇名:Thermal Analysis for Power Module of Fiber Laser Based on FEM
  • 作者:彭兴文 ; 冯志刚 ; 王冬
  • 英文作者:PENG Xing-wen;FENG Zhi-gang;WANG Dong;Army Logistics University of PLA;National University of Defense Technology;
  • 关键词:电源 ; 有限元法 ; 热分析 ; 优化
  • 英文关键词:power module;;FEM;;thermal analysis;;optimization
  • 中文刊名:DZJX
  • 英文刊名:Electro-Mechanical Engineering
  • 机构:陆军勤务学院武汉营区;国防科技大学;
  • 出版日期:2019-02-15
  • 出版单位:电子机械工程
  • 年:2019
  • 期:v.35;No.197
  • 语种:中文;
  • 页:DZJX201901006
  • 页数:4
  • CN:01
  • ISSN:32-1539/TN
  • 分类号:29-32
摘要
电源模块作为光纤激光器的重要部件,其工作性能受温度影响很大。为解决电源模块过热和温度分布不均匀的问题,提高其热可靠性,采用有限元法对某型光纤激光器的电源模块进行了热仿真分析。试验测试数据与软件仿真结果具有高度的一致性,整体趋势吻合,最大误差不超过5%,验证了仿真模型的正确性和可行性。在此基础上提出了优化元件布局的散热改进方案,并进行了仿真计算。改进后最高温度降低了3.8℃,且整场温度分布更加均匀。结果表明,合理优化元件布局,可有效改善电源模块的散热状况。
        The power module is an important component for the fiber laser and temperature has a significant impact on its performance. In order to solve the problem of overheating and non-uniform temperature distribution and to improve the thermal reliability, the power module of fiber laser is analyzed using finite element method for its thermal properties and temperature field. A good agreement between simulation results and experimental data is obtained. The variation trends are similar and the maximum error is less than 5%, which proves the correction and feasibility of the simulation model. A scheme to improve the heat distribution based on optimization of electronic components placement is proposed. The simulation results show that the maximum temperature is decreased by 3.8 ℃ and the temperature uniformity is better than the original design. As a conclusion, the heat distribution condition of the power module can be improved effectively by arranging the electronic components reasonably.
引文
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