基于熱模型的微通道散熱控制系統(tǒng).pdf

1、微通道散熱技術(shù)由于散熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊而被廣泛應用于電子器件散熱中。隨著電子器件對散熱的要求越來越高，微通道散熱系統(tǒng)不僅需要擁有高的散熱能力，更需要根據(jù)器件的散熱需求快速做出調(diào)整，避免器件溫度出現(xiàn)過大波動。因此，探索一種可進行快速、智能調(diào)節(jié)的微通道散熱系統(tǒng)非常有意義。本文建立了一種基于雙通道直平行微通道的熱模型，基于該模型設計了一套微通道散熱控制系統(tǒng)，并對系統(tǒng)的散熱控制性能進行了實驗測試和評估。
　　對一種雙通道直平行微通道結(jié)構(gòu)進

2、行了詳細的分析，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點，將其分割成三個部分。分別分析了各部分傳熱邊界條件及內(nèi)部傳熱過程，建立了各部分的熱阻解析計算式，最后通過建立總熱阻模型，得到了熱源平均溫度的表達式。
　　根據(jù)所建立的熱模型，逐一分析影響微通道總熱阻的因素，采取曲線擬合的方式得到了簡化的總熱阻表達式。在此基礎上，制定了具體的實現(xiàn)方案，并實現(xiàn)了散熱控制系統(tǒng)的控制算法。同時通過實驗的方法確定了執(zhí)行器微型泵的控制電壓與流量的對應關系，完成整個散熱控制系統(tǒng)的設計

3、。
　　對所設計的散熱系統(tǒng)進行了實驗測試及分析，通過實驗測試了系統(tǒng)對典型階躍信號的響應曲線，并計算了響應時間、調(diào)節(jié)時間以及穩(wěn)態(tài)誤差等性能指標。實驗結(jié)果顯示所設計的散熱控制系統(tǒng)能夠控制熱源溫度達到預定范圍，表明所設計的系統(tǒng)是合理的。同時以傳統(tǒng) PID控制為對比研究對象，進行對比實驗。結(jié)果顯示，基于熱模型控制的優(yōu)勢在于其調(diào)節(jié)時間短，控制過程平穩(wěn)，超調(diào)量小。對于典型階躍輸入信號，基于熱模型控制的調(diào)節(jié)時間最短僅為PID控制的76.28％；