過熱一直是產(chǎn)品穩(wěn)定可靠運(yùn)行的大敵。熱管理的研發(fā)人員在進(jìn)行產(chǎn)品論證和設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮不同市場(chǎng)主體的需求,在性能指標(biāo)和綜合成本之間達(dá)到最佳平衡。
靈活運(yùn)用紅外熱像儀,可以大大提高研發(fā)人員在散熱設(shè)計(jì)各方面的工作效率。
快速評(píng)估熱負(fù)荷
紅外熱像儀可以直接成像產(chǎn)品的溫度分布,幫助研發(fā)人員準(zhǔn)確評(píng)估熱分布,定位熱負(fù)荷過大的區(qū)域,使后續(xù)散熱設(shè)計(jì)更具針對(duì)性。
散熱方案的評(píng)估與驗(yàn)證
在設(shè)計(jì)階段,會(huì)有多種散熱方案,F(xiàn)OTRIC紅外熱成像儀可以幫助研發(fā)人員快速直觀地評(píng)估不同散熱方案,確定技術(shù)路線。
例如,在一個(gè)大型金屬散熱器上放置一個(gè)離散的熱源會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的熱梯度,因?yàn)闊崃客ㄟ^鋁緩慢地傳遞到散熱片上。研發(fā)人員計(jì)劃在散熱器內(nèi)設(shè)置熱管,減少散熱器板的厚度和面積,減少對(duì)強(qiáng)制對(duì)流的依賴,從而降低噪音,保證產(chǎn)品長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。紅外熱成像儀可以幫助工程師評(píng)估方案的有效性。
上圖解說:
熱源功率150W;
左圖:傳統(tǒng)鋁散熱片,長(zhǎng)度30.5cm,基底厚度1.5cm,重4.4kg,可以發(fā)現(xiàn)熱量以熱源為中心梯度擴(kuò)散;
右圖:植入5根熱管后的散熱片,長(zhǎng)度25.4cm,基底厚度0.7cm,重2.9kg,較傳統(tǒng)散熱片減材34%,可以發(fā)現(xiàn)熱管可以等溫的將熱量帶走,散熱器溫度分布均勻,同時(shí)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)熱只需3根熱管,有進(jìn)—步降低成本的可能。
此外,還需要對(duì)熱源和熱管散熱器的布置和接觸進(jìn)行設(shè)計(jì)。在紅外熱像儀的幫助下,研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)熱源和散熱器可以使用熱管來實(shí)現(xiàn)隔熱和傳熱,使產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加靈活。
上圖解說:
熱源功率30W;
左圖:熱源和傳統(tǒng)散熱片直接接觸,散熱片溫度呈現(xiàn)明顯的熱梯度分布;
右圖:熱源通過熱管將熱量隔離傳到給散熱片,可以發(fā)現(xiàn)熱管等溫傳輸熱量,散熱片溫度
分布均勻;散熱片遠(yuǎn)端溫度較近端高0.5°℃,是因?yàn)樯崞訜嶂車諝猓瑹峥諝馍仙奂訜嵘崞鬟h(yuǎn)端所致;
研發(fā)人員可進(jìn)一步優(yōu)化熱管數(shù)量、大小、位置、分布等設(shè)計(jì)。
散熱材料的比較與選擇
在確定散熱方案后,研發(fā)人員需要對(duì)供應(yīng)商提供的不同規(guī)格散熱材料進(jìn)行測(cè)試和篩選,以達(dá)到散熱指標(biāo)與成本的平衡。
例如,在手機(jī)、導(dǎo)航、智能硬件等電子產(chǎn)品中,采用了鋁箔貼片、石墨散熱膜等柔性導(dǎo)熱材料進(jìn)行散熱。這些材料有不同的品牌、工藝和規(guī)格。借助紅外熱像儀,研發(fā)人員可以快速評(píng)估其散熱效果,綜合考慮性能指標(biāo)和成本,確定合適的材料。
下圖為不同規(guī)格的散熱薄膜材料的篩選對(duì)比,其中a為對(duì)照組,熱源不做任何散熱措施,b~d熱像圖所用散熱材料從上到下的微觀分層為:
每個(gè)樣品的最高溫度如下:
說明:熱源1.3W, 25×25mm,導(dǎo)熱片50×50mm
例如,鋁合金散熱器通常導(dǎo)熱系數(shù)高,但熱輻射效率差。利用超聲波機(jī)械涂層和裝甲技術(shù)可以提高熱輻射性能,從而在不增加體積的情況下提高整體散熱效率。
注:右側(cè)涂層材料為Al2O3 + SiO2
整機(jī)驗(yàn)證測(cè)試
產(chǎn)品投放市場(chǎng)前,需進(jìn)行整機(jī)測(cè)試,驗(yàn)證散熱設(shè)計(jì)符合法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求,并能保證產(chǎn)品穩(wěn)定可靠運(yùn)行。驗(yàn)證試驗(yàn)需要長(zhǎng)時(shí)間模擬不同工況。紅外熱成像儀可協(xié)助工程師完成產(chǎn)品驗(yàn)證階段的測(cè)試。
手機(jī)整機(jī)測(cè)試
筆記本整機(jī)測(cè)試
LED照明整機(jī)測(cè)試
作為熱成像儀、云熱成像和熱成像系統(tǒng)的制造商,F(xiàn)OTRIC為研發(fā)人員提供創(chuàng)新的研發(fā)熱成像產(chǎn)品,提升散熱設(shè)計(jì)效率,幫助企業(yè)開發(fā)具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。FOTRIC系列熱像儀已經(jīng)被中國(guó)超過200所大學(xué),如北京大學(xué),清華大學(xué),復(fù)旦大學(xué),浙江大學(xué),武漢大學(xué),電子科技大學(xué),受到老師和研究人員的廣泛贊譽(yù)。
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