随着电子信息技术的迅速发展,大功率、集成化的电子器件广泛地应用于电动代步车驱动板中。驱动板上电子器件的排布密集,使得热流密度增大,温度迅速升高,驱动板容易产生过热现象,而高温是造成电子器件失效的主要原因之一,严重影响了驱动板的可靠性。因此,对驱动板进行热分析及热设计的研究是提高其可靠性的关键。本文针对驱动板上电子器件结点温度过高和多热源之间的相互影响导致器件可靠性降低等问题,采用了一种适用于驱动板热分析的有限元方法,并对驱动板进行散热优化设计,从而达到降低电路板和电子器件温度的目的。主要研究工作如下:(1)根据电动代步车的机械结构和功能要求,设计了电动代步车驱动板。通过对热分析基础理论和基本方法的分析,明确了驱动板热分析的基本类型和分析层次。利用实验数据和理论公式计算出驱动板各功率模块的功耗,并对功率模块的主要发热器件进行了散热路径分析。(2)为了进一步了解驱动板的温度分布情况,利用SolidWorks绘图软件对功率器件进行了详细地建模,并按照驱动板上电子器件的实际布局绘制了驱动板的三维模型。将驱动板三维模型导入到ANSYS进行热力学有限元分析,仿真得出各电子器件的稳态温度值。搭建驱动板温度检测实验平台,设计实验方案,利用红外测温仪获取驱动板的温度分布及其功率器件的表面温度。对比分析ANSYS仿真结果和实验测试结果,验证了本文建立的驱动板有限元仿真模型的准确性。(3)通过对驱动板散热设计方案的分析,得出了影响驱动板散热能力的主要因素,并通过仿真实验表明改变PCB结构以及对大功率器件安装散热器能够有效地降低器件的结点温度。根据提出的优化方法,对驱动板进行散热设计优化,利用仿真软件模拟出优化前与优化后的温度情况,并通过实验验证优化方案的有效性。仿真和实验结果表明本文采用的散热优化方案降低了驱动板主要功率器件的结点温度,改善了驱动板的温度分布,提高了驱动板的可靠性。