[发明专利]一种热阻分析方法

权利要求书

1.一种热阻分析方法，其特征在于，被测对象包括热源和各热传导部件，利用热源的温度变化数据和各热传导部件的热学模型参量，分析被测对象各热传导部件之间接触界面的热阻，包括以下步骤：

(a)给热源输入功率后，测量热源的温度随时间的变化数据；

(b)建立被测对象的热传导数学模型，确定热源的温度与时间、热流路径上的热阻以及热容之间的函数关系，并根据(a)步骤中热源的温度变化数据求解该函数关系，获得被测对象热流路径上热容和热阻的分布数据；

(c)根据热流方向、各热传导部件的尺寸及其固有的热特性参数计算得到各热传导部件的热学模型参量，包括热容值和热阻值；

(d)将被测对象热流路径上热容和热阻的分布数据与各热传导部件的热学模型参量对比分析，获得各热传导部件之间接触界面的热阻。

2.如权利要求1所述的一种热阻分析方法，其特征在于，根据所述的热流路径上的热容和热阻的分布数据，获得热源至热流路径上各点处的累积热容随累积热阻的变化数据，即被测对象的热阻结构函数，包括积分结构函数和微分结构函数。

3.如权利要求2所述的一种热阻分析方法，其特征在于，在微分结构函数中，确定各热传导部件所对应的特征峰，根据其热阻值确定对应特征峰的峰宽以及峰边界，峰边界处的热阻值对应热源至热传导部件热流输入界面之间的累积热阻、或者热源至热传导部件热流输出界面之间的累积热阻。

4.如权利要求3所述的一种热阻分析方法，其特征在于，所述的特征峰的峰边界由峰宽和峰面积决定，指定峰宽内的峰面积与热传导部件热容值的差值位于设定的误差范围内，则确定峰边界的位置。

5.如权利要求2所述的一种热阻分析方法，其特征在于，在积分结构函数中，确定与各热传导部件相对应的特征热容值，并根据特征热容值以及各热传导部件的热容值确定其在积分结构函数中所对应的区间。

6.如权利要求1所述的一种热阻分析方法，其特征在于，在被测对象热源温度测量过程中，被测对象或被测对象的热传导末端置于自然对流环境或者可控恒温环境中。

7.如权利要求1所述的一种热阻分析方法，其特征在于，包括与被测对象为同类器件的标准器件，在相同的测试环境中分别测量标准器件和被测对象的微分结构函数，根据标准器件中热传导末端与测试环境之间的热阻值，校正被测对象微分结构函数中特征峰的峰值位置。

8.一种热阻分析方法，其特征在于，被测对象包括热源和一个以上热传导部件，建立被测对象的热传导数学模型，以各热传导部件的热学模型参量作为限制条件，结合热源的温度变化数据获得被测对象热流路径上的热容和热阻分布数据，从而直接获取各热传导部件之间接触界面的热阻，包括以下步骤：

(a)给热源输入功率后，测量热源的温度随时间变化的数据；

(b)根据热流方向、各热传导部件的尺寸及其固有的热特性参数计算得到各热传导部件的热学模型参量，包括热容值和热阻值；

(c)建立被测对象的热传导数学模型，确定热源的温度与时间、各微元的热阻以及热容之间的函数关系;

(d)将计算得到的各热传导部件的热学模型参量作为热传导数学模型的限制条件，结合热源随时间变化的温度数据，求解步骤(c)的函数关系，获得被测对象热流路径上的热容和热阻分布数据，并直接获取各热传导部件之间接触界面的热阻。

9.如权利要求8所述的一种热阻分析方法，其特征在于，在被测对象热源温度测量过程中，被测对象或被测对象的热传导末端置于自然对流环境或者可控恒温环境中。