SNUEI

Analysis and Design Optimization of Tilted Rounded-Rectangular Pin-Fins Heat Sink for xEV Double-Sided Cooling Power Module

2024 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics

저자

Seongmoo Cho, Sunghyun Pyun, Sang Won Yoon

연구주제

Heat Transfer and Optimization · Silicon Carbide Semiconductor Technologies

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

전기/전자 > 중전기기 > 발전기/전동기 및 제어에너지 외

배정 근거: 논문을 지원한 과제의 분류(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

양면 냉각 전력 모듈 insulated gate bipolar transistor junction temperature reduction 핀-핀 방열판 전력전자 열관리

전산유체역학(CFD) 최적화

키워드 (OpenAlex)

pin-fin heat sinks double-sided cooling automotive power modules coolant velocity wake flow turbulent flow pressure drop heat sink design optimization

초록

This study proposes a novel design for a pin-fin heat sink and optimizes it to enhance the thermal performance of double-sided cooling (DSC) power modules applied in inverters for xEV applications. The circular pin-fins are conventionally adopted in automotive power modules. In this study, to decrease the junction temperature with the maximum (Tj,max) of IGBT bare-die, the pin-fin shapes are modified from conventional circular to a rounded rectangle. For furtherTj,maxreduction, the angle of the rounded-rectangular pin-fin is tilted. These shape modifications reduce the IGBT’sTj,maxthanks to three main reasons: (1) increased coolant velocity by reducing pin-fin spacing, (2) reduced wake behind the new pin-fin shapes, and (3) increased turbulence in the coolant by tilting the pin-fin angle. Finite volume method (FVM) simulations demonstrate that the best performance is achieved when the ro…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2024전기동력 수직이착륙 도심 항공 모빌리티의 전기추진시스템 기초연구실과학기술정보통신부집단연구지원한양대학전기/전자 > 중전기기 > 발전기/전동기 및 제어에너지 외
2024친환경 자동차용 차세대 전력반도체 신뢰성 평가 및 계측 기술 개발을 통한 한국형 반도체 수명예측모델 연구과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)서울대학범위 밖

인접 그래프

노드 hover = 이웃 강조 · 1회 클릭 = 고정 · 고정된 노드 다시 클릭 = 페이지 이동

이 문서와 연결된 페이지

교수 1

윤상원

연구주제 1

Heat Transfer and Optimization

정책분야 1

중전기기

키워드 3

전력전자 열관리 · 핀-핀 방열판 · 양면 냉각 전력 모듈

방법 2

최적화 · 전산유체역학(CFD)