中国船舶集团有限公司第七一五研究所 俞青锋 葛新法

针对某舰载设备的电源模块散热问题，采用热管技术及更换高效率的DC/DC模块进行散热优化，借助仿真软件进行热分析，并对电源模块进行模拟负载热测试及优化前后的对比试验。仿真及试验结果表明：电源模块的热功耗对模块温度有极大的影响，高效率的DC/DC模块能显著降低热功耗，采用热管散热技术等结构散热优化同样有一定降温效果，综合散热优化方案提高了电源模块的可靠性。

目前，很多文章对电源散热的分析主要集中在结构的散热特性分析上，比如均温板导热与风冷散热器优化等，而对主要发热器件DC/DC模块效率影响分析涉及较少。本文针对某舰载设备的电源模块存在的散热问题，借助仿真软件进行热分析，采用热管技术与高效率DC/DC模块优化散热，并进行模拟负载热测试，验证仿真分析的正确性与散热方案的改善情况，可为大功率电源模块的散热设计提供一定的设计参考。

1 电源模块热设计

1.1 问题描述

某舰载设备的电源模块采用间接水冷的方式散热：热量由模块冷板、楔形锁紧装置传导到上导轨水冷板及下导轨水冷板，再由冷却水对导轨水冷板进行热对流带走热量。液冷源提供的进水水温为20℃，体积流量为2.2L/min，从上导轨水冷板流入，再由下导轨水冷板流出。

该电源模块采用标准6U VPX板卡结构，其主要发热器件是一个全砖DC/DC模块电源，尺寸为117mm×56mm×12.7mm（长×宽×高）。其最大输出功率为600W，允许的工作温度范围为-55℃～100℃，在25℃满负载工作时最低效率为86%。……