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
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)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2024 | 전기동력 수직이착륙 도심 항공 모빌리티의 전기추진시스템 기초연구실 | 과학기술정보통신부 | 집단연구지원 | 한양대학 | 전기/전자 > 중전기기 > 발전기/전동기 및 제어에너지 외 |
| 2024 | 친환경 자동차용 차세대 전력반도체 신뢰성 평가 및 계측 기술 개발을 통한 한국형 반도체 수명예측모델 연구 | 과학기술정보통신부 | 개인기초연구(과기정통부) | 서울대학 | 범위 밖 |
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교수 1
연구주제 1
Heat Transfer and Optimization
정책분야 1
키워드 3
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