傳熱學：電力電子器件熱管理（簡體書）

《國際電氣工程先進技術譯叢．傳熱學：電力電子器件熱管理》共16章，結構層次分明。第1～7章介紹了電力電子器件熱管理涉及的基礎理論。闡述了高溫導致電力電子器件失效的原因和類型，能量傳遞及熱傳遞的機理及方式，微電子封裝的結構類型以及常用散熱器的熱分析方法。第8～13章分別介紹了導熱、對流換熱（強制對流和自然對流換熱）、熱輻射的控制方程以及邊界條件的設定方法。第14～16章分別介紹了計算機熱仿真的基礎理論和仿真方法、實驗測試方法以及先進的冷卻技術。
《國際電氣工程先進技術譯叢．傳熱學：電力電子器件熱管理》的目標讀者為進行電力電子裝置設計的電氣、機械工程師，無論是否具有工程熱物理和傳熱學知識背景，都能從《國際電氣工程先進技術譯叢．傳熱學：電力電子器件熱管理》獲益。對於電氣工程、熱能及動力工程相關專業的本科生或研究生，本書的內容也足夠進行一學期的學習。

譯者序
原書前言
作者簡介

第1章 引言
1.1 半導體科技走勢
1.2 與溫度相關的失效
1.2.1 與溫度相關的機械失效
1.2.2 與溫度相關的腐蝕失效
1.2.3 與溫度相關的電氣失效
1.3 傳熱對電子設備的重要性
1.4 熱設計過程
參考文獻

第2章 能量、能量傳遞和傳熱
2.1 能量和功
2.2 宏觀和微觀能量
2.3 能量傳遞和傳熱
2.4 狀態方程
習題
參考文獻

第3章 能量守恆定律
3.1 熱力學第一定律
3.2 控制質量的能量平衡
3.3 控制體積的能量平衡
習題
參考文獻

第4章 傳熱機理
4.1 導熱
4.2 對流換熱
4.2.1 空氣對流換熱的簡化公式
4.3 輻射換熱
習題
參考文獻

第5章 熱阻網絡
5.1 熱阻的概念
5.2 串聯導熱平壁
5.3 並聯導熱平壁
5.4 總熱阻網絡
5.5 接觸熱阻
5.6 熱界面材料
5.7 擴散熱阻
5.8 印製電路板（PCB）的熱阻
習題
參考文獻

第6章 微電子封裝的熱特性
6.1 封裝的重要性
6.2 封裝類型
6.3 微電子封裝的熱特性
6.3.1 結-空氣熱阻
6.3.2 結-殼熱阻和結-板熱阻
6.3.3 封裝的熱特性參數
6.4 封裝的熱阻網絡
6.5 影響封裝熱性能的參數
6.5.1 封裝尺寸
6.5.2 封裝材料
6.5.3 芯片尺寸
6.5.4 器件熱耗散量
6.5.5 氣流速度
6.5.6 板的尺寸和導熱係數
習題
參考文獻

第7章 翅片與散熱器
7.1 翅片方程
7.1.1 無限長翅片
7.1.2 翅頂絕熱
7.1.3 翅頂的對流和輻射
7.1.4 翅頂為恒定溫度
7.2 翅片熱阻、功效和效率
7.3 變截面翅片
7.4 散熱器的熱阻、功效和效率
7.5 散熱器的製造工藝
習題
參考文獻

第8章 熱傳導理論
8.1 通過平壁的一維導熱方程
8.2 導熱方程的一般形式
8.3 邊界和初始條件
8.3.1 溫度邊界條件
8.3.2 熱流邊界條件
8.3.3 對流邊界條件
8.3.4 輻射邊界條件
8.3.5 綜合邊界條件
8.3.6 界面邊界條件
8.4 穩態導熱
8.4.1 一維穩態導熱
8.4.2 二維穩態導熱
8.5 非穩態導熱
8.6 集總系統
8.6.1 簡單集總系統分析
8.6.2 一般集總系統分析
8.6.3 集總系統分析法的適用範圍
習題
參考文獻

第9章 對流傳熱基礎
9.1 流動類型
9.1.1 外部流動和內部流動
9.1.2 強制對流和自然對流流動
9.1.3 層流和湍流
9.1.4 穩態和非穩態流動
9.2 粘性力、速度邊界層和摩擦係數
9.3 熱邊界層和對流傳熱係數
9.4 守恆方程
9.5 邊界層方程
參考文獻

第10章 強制對流換熱：外部流動
10.1 歸一化的邊界層方程
10.2 雷諾數、普朗特數、愛克特數和努塞特數
10.3 局部摩擦係數和對流傳熱係數的函數形式
10.4 流體外掠平板流動
10.4.1 流過等溫平板的層流
10.4.2 流過等溫平板的湍流
10.4.3 流過等熱流密度平板的流動
10.5 圓柱繞流
10.6 圓柱針翅式散熱器
10.7 解決外部強制對流問題的步驟
習題
參考文獻

第11章 強制對流換熱：內部流動
11.1 平均速度與平均溫度
11.2 管內層流與湍流
11.3 入口段長度和充分發展段流動
11.4 內部流動的泵送功率和對流換熱
11.5 速度分佈與摩擦因子關聯式
11.6 溫度分佈和對流換熱關聯式
11.7 風機和泵
11.7.1 風機的種類
11.7.2 風機曲線和系統阻力曲線
11.7.3 風機選型
11.7.4 泵的種類
11.8 板翅式散熱器
習題
參考文獻

第12章 自然對流換熱
12.1 浮力和自然對流
12.2 自然對流的速度和溫度邊界層
12.3 無量綱化自然對流邊界層方程
12.3.1 格拉曉夫（GRASHOF）數和瑞利（RAYLEIGH）數
12.3.2 對流換熱係數的函數形式
12.4 外掠豎直平板自然對流的層流和湍流流動
12.5 外掠傾斜和水平平板的自然對流
12.6 外掠豎直和水平圓柱體的自然對流
12.7 機箱內的自然對流
12.8 豎直陣列平板間的自然對流
12.9 混合對流
習題
參考文獻

第13章 輻射傳熱
13.1 輻射強度和輻射力
13.2 黑體輻射
13.3 表面輻射特性
13.3.1 表面輻射率
13.3.2 表面吸收率
13.3.3 表面反射率
13.3.4 表面透射率
13.3.5 基爾霍夫定律
13.4 太陽和大氣輻射
13.5 輻射通量密度
13.6 角係數
13.7 黑體之間的輻射傳熱
13.8 非黑體之間的輻射傳熱
13.9 板翅式散熱器的輻射傳熱
習題
參考文獻

第14章 計算機模擬和熱設計
14.1 傳熱和流動方程總結
14.2 計算機模擬基礎
14.2.1 一維穩態導熱
14.2.2 二維穩態導熱
14.2.3 瞬態導熱
14.2.4 流動及能量方程
14.3 湍流流動
14.4 有限差分方程的求解
14.5 商業熱模擬工具
14.5.1 建立熱模型
14.5.2 生成網格
14.5.3 求解流動和溫度方程
14.5.4 查看結果
14.5.5 結果顯示
14.6 建模與仿真在熱設計中的重要性
參考文獻

第15章 實驗技術及熱設計
15.1 流量測量技術
15.2 系統阻力測量
15.3 泵和風機性能曲線測試
15.4 速度測量方法
15.5 溫度測量技術
15.6 噪聲測量
15.7 熱設計中實驗測量的重要性
參考文獻

第16章 先進冷卻技術
16.1 熱管
16.1.1 毛細極限
16.1.2 沸騰極限
16.1.3 聲速極限
16.1.4 攜帶極限
16.1.5 熱管的其他性能極限
16.1.6 電子冷卻中的熱管應用
16.1.7 熱管的選擇和模型
16.1.8 熱虹吸管、回路熱管和均熱板
16.2 液體冷卻
16.3 熱電冷卻器
16.4 電流體流動
16.5 合成射流
參考文獻

附錄 材料性質
參考文獻