隨著電源技術的不斷進步，電源類產品功率密度不斷地提高，電源類產品體積也大大縮小了。產品體積不斷的縮小，要求產品結構必須緊湊，而熱設計又制約著結構設計，在滿足熱設計要求的前提下，通過合理、正確地空間布局，最大限度的壓縮電源產品的空間以提高模塊的功率密度恰好是熱設計優化的主要任務。

　　在強迫吹風冷卻情形下，由于風扇旋渦swirl存在，散熱器與風扇間的距離對其流場均勻度影響較大，理論上，當散熱器與風扇間的距離足夠大時，風扇旋渦swirl對流場的影響較小，然而在產品設計中，由于體積的限制，不可能允許散熱器與風扇間的距離太大，換句話說，風扇旋渦swirl對散熱的影響是一定存在的，本文利用FLOTHERM熱仿真分析軟件，通過合理控制熱設計冗余，力求得出一個較合理的風扇與散熱器的距離，為電源產品的結構設計提供借鑒。

仿真分析模型

    下圖為吹風冷卻時風扇出風口與散熱器間距離對模塊散熱影響研究的仿真分析模型。  

　　在該模型中，冷卻空氣入口溫度，也即是模塊工作的環境溫度為40C。系統采用三個外形直徑為150.0mm，HUB直徑為75.0mm軸流風扇作為該模塊的冷卻風扇，在改變風扇與散熱器間的距離時，僅僅延伸求解域的大小，不改變該模型中散熱器的結構尺寸、功率元器件的大小、布置位置以及散熱器部分的網格劃分，力圖使不同模型間的唯一差異為風扇與散熱器間的距離。同時，為了能夠很好地反映風扇與散熱器間距離對模塊散熱性能的影響，在模塊前沿定義了4個溫度監控點，用這些監控點來顯示功率器件與散熱器接觸面的中間點溫度。模塊散熱性能的優劣，不僅可以通過冷卻風扇工作點的相關信息（流體的質量或體積流量、系統阻力或風扇工作壓力）來表現，而且還可以通過監控點的溫度變化值、求解域空間的流場均勻程度等得到直觀地體現。

仿真分析結果

1. 風扇工作點及溫度監控點

  由圖2可以看出，在該模塊中，流經冷卻風扇流體的體積流量隨著風扇與散熱器間距離的增大而增大，并且該體積流量的增大在Distance為25.0mm~75.0mm之間尤為顯著，也即是說：此時冷卻風扇的流量對該距離非常敏感，把該距離稍微增大一點，流體流經風扇的體積流量就有相當顯著的變化。同時，當Distance的取值為75.0mm~175.0mm之間時，雖然從總體上而言風扇的體積流量也隨距離的增大而增加，但其增大的幅度較前一階段有明顯的下降，也即是說：此時風扇流量處于對該距離的不太敏感區域。上述的結論，我們也可以從冷卻風扇工作點的壓力值與距離之間的關系圖（圖2）及各個溫度監控點隨距離的變化關系曲線（如圖3、4、5、6等）上可以得到進一步的證明。

在圖3、4、5、6中，需要說明一點的是：溫度監控點1和2反映出了上述的分析，即：隨距離的增大，流經冷卻風扇的風量得到加強，散熱器的換熱得到強化，其上功率元器件的殼溫得到一定程度的下降。但是，仔細觀察監控點3、4（見圖5、6），我們似乎不能夠根據上述的分析，得到一個：