Optimal Design of Pin-Fin Heatsinks for SiC Power Modules Based on Analytical Thermal Modeling and TLBO Algorithm

散热片 结温 优化设计 计算机科学 功率密度 遗传算法 粒子群优化 功率(物理) 趋同(经济学) 热的 算法 机械工程 数学优化 工程类 数学 物理 热力学 机器学习 经济 经济增长
作者
Linke Zhou,Mohamed Mokhtar Hefny,Yuhang Yang,Di Wang,Samantha Jones-Jackson,Giorgio Pietrini,Ali Emadi
标识
DOI:10.1109/itec55900.2023.10187031
摘要

Thermal management has always been one of the leading technical challenges in high-power power modules. Especially in the current trend of seeking high power density of devices, optimized thermal design is crucial. This paper presents an optimal design method for pin-fin heatsinks for SiC power modules, based on analytical thermal models and Teaching Learning Based Optimization (TLBO) algorithm. First, the analytical thermal model of the pin-fin heatsink is introduced, which combines the Fourier-based conduction model and the empirical convection model. Junction temperature $(T_{j})$ can be directly estimated using this comprehensive model and has been verified to be within a 5% error by numerical simulations. Then, this paper investigates the effectiveness of TLBO in finding the optimal pin-fin heatsink with a compatible cold plate. Compared to Genetic Algorithm (GA) and Particle Swam Optimization algorithm (PSO), TLBO can converge more easily, taking only one-third of the convergence time with the same optimization target and constraint. This proposed optimal design methodology not only improves the power density of the converter system but also provides a valuable design method for researchers and engineers in the field.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Jasper应助如果多年后采纳,获得10
刚刚
狂炫一大晚完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
刘璇1发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
落后一一发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
重要手机发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI2S应助鹿冶采纳,获得10
7秒前
jyy发布了新的文献求助10
8秒前
11秒前
木子木子粒完成签到 ,获得积分10
12秒前
NexusExplorer应助YYY采纳,获得10
12秒前
13秒前
李lll完成签到,获得积分20
13秒前
SHIROKO完成签到,获得积分10
16秒前
1111发布了新的文献求助10
16秒前
zrr留下了新的社区评论
18秒前
heisa完成签到,获得积分10
18秒前
酷波er应助YUILI采纳,获得10
20秒前
Owen应助guozizi采纳,获得30
21秒前
jingjing-8995完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
22秒前
22秒前
上官若男应助云鹤采纳,获得10
23秒前
24秒前
24秒前
24秒前
无花果应助顾安安采纳,获得10
25秒前
包女士发布了新的文献求助10
26秒前
充电宝应助豆⑧采纳,获得10
26秒前
27秒前
万万想到了完成签到,获得积分10
27秒前
Ren发布了新的文献求助10
27秒前
小盒儿完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
花会发完成签到,获得积分20
30秒前
QR发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Востребованный временем 2500
Aspects of Babylonian celestial divination : the lunar eclipse tablets of enuma anu enlil 1500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3459121
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3053676
关于积分的说明 9037638
捐赠科研通 2742926
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1504571
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 695334
邀请新用户注册赠送积分活动 694605