运输中的高速大功率机车上广泛应用。每台机车的变流器使用了三种IGBT模块，即：四象限斩波器(4QC)模块、电机侧逆变器模块(Inv)和辅助逆变器模块。对某机务段2009年7月到2011年5月4日为止的305台HXD1B电力机车变流器故障进行调研，结果发现，合计共有4 880个模块在使用，出现故障255件次，出故障的IGBT模块显示至少有一个IGBT芯片失效，至今为止还未见除功率半导体器件外的原因造成的模块故障，这种故障随着季节性环境温度的升高而增多。由此推断，IGBT失效与其散热状况密切相关，所以对于电子器件的冷却和数热成为后期研究的重点之一。通过研究器件的冷却和散热问题，对其散热条件进行优化改造，使其能尽量长时间工作在温度适宜的环境下，降低事故发生率，从而对于维护铁路机车安全运行有重要作用。
本文通过对大功率IGBT散热器的散热过程分析，先引用了传热学中的基本原理与公式，将热阻的计算分为散热器内固体传热过程产生的导热热阻以及散热器与冷却液间的传热过程产生的对流换热热阻两部分，以散热器外形的机械尺寸、水的强制对流换热系数和水的导热系数作为参数及变量推导了散热器水冷热阻的计算公式。为了简化分析，编制了用于热阻计算的软件。该软件具有简单清晰的操作界面，可以显示热阻随参数变化而变化的各种曲线，也可以直接计算显示热阻值。为散热器的设计分析提供直观方便的参考。
一般电子设备散热器采用水冷散热方式时，散热器内部的液体流通方式分为两大种：串联通道和并联通道。如图1所示分别是两种模型的水道截面显示图。其中A模型是串联型水道分布，模型是在每条串联的水道中添加了若干条散热片。B模型是并联的水道只存在直行通道，液体从进水口处到出水口处通过并行的水道流过。
