Thiết kế và quản lý nhiệt

Quá nóng (tăng nhiệt độ) luôn là kẻ thù của hoạt động ổn định và đáng tin cậy của sản phẩm. Khi nhân viên R&D quản lý nhiệt thực hiện trình diễn và thiết kế sản phẩm, họ cần quan tâm đến nhu cầu của các thực thể thị trường khác nhau và đạt được sự cân bằng tốt nhất giữa các chỉ số hiệu suất và chi phí toàn diện.

Bởi vì các linh kiện điện tử về cơ bản bị ảnh hưởng bởi thông số nhiệt độ, chẳng hạn như nhiễu nhiệt của điện trở, sự giảm điện áp tiếp giáp PN của bóng bán dẫn dưới tác động của sự tăng nhiệt độ và giá trị điện dung của tụ điện không nhất quán ở nhiệt độ cao và thấp. .

Với việc sử dụng linh hoạt camera chụp ảnh nhiệt, nhân viên R&D có thể cải thiện đáng kể hiệu quả làm việc của tất cả các khía cạnh của thiết kế tản nhiệt.

Quản lý nhiệt

1. Đánh giá nhanh tải nhiệt

Camera chụp ảnh nhiệt có thể chụp ảnh trực quan sự phân bổ nhiệt độ của sản phẩm, giúp nhân viên R&D đánh giá chính xác sự phân bổ nhiệt, xác định khu vực có tải nhiệt quá mức và giúp thiết kế tản nhiệt tiếp theo được nhắm mục tiêu hơn.

Như thể hiện trong hình bên dưới, màu đỏ càng có nghĩa là nhiệt độ càng cao.。

▲Bảng mạch PCB

2. Đánh giá và xác minh sơ đồ tản nhiệt

Sẽ có nhiều phương án tản nhiệt khác nhau trong giai đoạn thiết kế. Camera chụp ảnh nhiệt có thể giúp nhân viên R&D đánh giá nhanh chóng và trực quan các phương án tản nhiệt khác nhau cũng như xác định lộ trình kỹ thuật.

Ví dụ, đặt một nguồn nhiệt riêng biệt trên một bộ tản nhiệt kim loại lớn sẽ tạo ra một gradient nhiệt lớn vì nhiệt được dẫn từ từ qua nhôm đến các cánh tản nhiệt (fin).

Nhân viên R&D có kế hoạch cấy các ống dẫn nhiệt vào bộ tản nhiệt để giảm độ dày của tấm tản nhiệt và diện tích của bộ tản nhiệt, giảm sự phụ thuộc vào đối lưu cưỡng bức để giảm tiếng ồn và đảm bảo sản phẩm hoạt động ổn định lâu dài. Camera chụp ảnh nhiệt có thể rất hữu ích để các kỹ sư đánh giá hiệu quả của chương trình

Hình ảnh trên giải thích:

► Công suất nguồn nhiệt 150W;

►Hình trái: Tản nhiệt nhôm truyền thống, dài 30,5cm, đế dày 1,5cm, nặng 4,4kg, có thể thấy nhiệt lượng được khuếch tán dần với nguồn nhiệt làm trung tâm;

►Hình bên phải: Tản nhiệt sau khi ghép 5 ống dẫn nhiệt dài 25.4cm, dày chân đế 0.7cm, nặng 2.9kg.

So với tản nhiệt truyền thống, vật liệu giảm 34%. Có thể thấy rằng ống dẫn nhiệt có thể lấy nhiệt đẳng nhiệt và nhiệt độ của bộ tản nhiệt Phân bố đồng đều và người ta thấy rằng chỉ cần 3 ống dẫn nhiệt để dẫn nhiệt, điều này có thể giảm chi phí hơn nữa.

Hơn nữa, nhân viên R&D cần thiết kế cách bố trí và tiếp xúc của nguồn nhiệt và bộ tản nhiệt ống dẫn nhiệt. Với sự trợ giúp của camera chụp ảnh nhiệt hồng ngoại, nhân viên R&D nhận thấy rằng nguồn nhiệt và bộ tản nhiệt có thể sử dụng ống dẫn nhiệt để thực hiện cách ly và truyền nhiệt, giúp thiết kế sản phẩm linh hoạt hơn.

Hình ảnh trên giải thích:

► Công suất nguồn nhiệt 30W;

►Hình bên trái: Nguồn nhiệt tiếp xúc trực tiếp với tản nhiệt truyền thống, nhiệt độ của tản nhiệt thể hiện sự phân bố gradient nhiệt rõ ràng;

►Hình bên phải: Nguồn nhiệt cách ly nhiệt với tản nhiệt thông qua ống dẫn nhiệt. Có thể thấy, ống dẫn nhiệt truyền nhiệt đẳng nhiệt, nhiệt độ của tản nhiệt được phân bổ đều; nhiệt độ ở đầu xa của tản nhiệt cao hơn 0,5°C so với đầu gần, do tản nhiệt làm nóng không khí xung quanh. Không khí bốc lên và tụ lại, làm nóng đầu xa của tản nhiệt;

► Nhân viên R&D có thể tối ưu hóa hơn nữa việc thiết kế về số lượng, kích thước, vị trí và phân bổ ống dẫn nhiệt.