冷板是目前广泛应用于中、高功率密度电子设备中的一种换热装置。它可以迅速带走设备中各个元器件所产生的热量,并且具有很高的工作可靠性和稳定性。对冷板而言,合理的冷板流道设计是影响冷板热交换能力的关键因素之一。目前大多数冷板流道为一次性加工成型,实际使用时,通常根据具体的热源分布形式来进行流道的设计,使得冷板的通用性较差。为了能够对任意位置分布的功率器件进行有效散热,就需要设计出具有良好整体散热能力的流道拓扑结构。为了达到上述目的,本文主要进行了以下工作:首先是热耗随机分布的算法实现,使用热耗随机分布算法来模拟实际中功率器件分布的随机性;随后综合冷板阵面的均温性、热源最大温升和冷板进出口压降,提出一种冷板散热性能的综合评价指标。接着在热耗随机分布下,利用Fluent对多种冷板流道拓扑结构进行仿真对比研究,分析各种液冷冷板流道拓扑结构的散热特点,选出散热性能最为优良的冷板流道拓扑结构。其次在热耗随机分布下对影响上述所选冷板散热性能的结构参数进行研究,在Isight平台下,分别从多目标分析和综合评价指标分析两个方面对影响冷板散热性能的相关结构参数进行试验设计分析、近似模型的建立以及基于近似模型的优化设计。对两种分析方式得到的最终优化结果进行分析验证,最终得到满足要求的优化结果,改善了冷板的散热性能。最后,针对上述优化后的冷板在其中心区域散热性能较差的问题,增设附加流道来加大对冷板中心区域的流量分配进而达到改善冷板散热均匀性的目的。接着通过基于形状记忆合金设计的温控驱动器实现对附加流道开度的自动调节,使得冷板能够根据具体的温度分布自动调节冷板内流量的分布,最后通过对温控器的控制作用进行简化替代处理,使用仿真模拟验证了自调节附加流道冷板散热均温性的改善。