红外热成像技术,散热设计环节的“秘密武器”!
过热一直是产物稳定可靠运行的大敌,
热管理研发人员做产物论证和设计时,
需要统筹照顾差异市场主体的需求,
在性能指标和综合成本之间到达最佳平衡。
灵活使用红外热像仪,
研发人员可大幅提高散热设计各个环节的事情效率。
一、快速评估热负载

▲PCB电路板
二、散热方案评估验证
设计阶段会有多种散热方案,红外热像仪可资助研发人员快速、直观的评估差异散热方案,确定技术路线。
举个例子,将一个离散的热源放置在一个大的金属散热器上,会发生较大的热梯度,因为热量缓慢地通过铝传导到翅片。研发人员计划在散热器内植入热管,到达既减少散热器板厚度和散热片面积,降低对强制对流的依赖从而实现噪音降低,又保证产物恒久稳定事情的目的,红外热像仪可以很好的资助工程师们评估该方案效能。

上图解说:
?热源功率150W;
?左图:传统铝散热片,长度30.5cm,基底厚度1.5cm,重4.4kg,可以发现热量以热源为中心梯度扩散;
?右图:植入5根热管后的散热片,长度25.4cm,基底厚度0.7cm,重2.9kg,较传统散热片减材34%,可以发现热管可以等温的将热量带走,散热器温度漫衍均匀,同时发现导热只需3根热管,有进一步降低成本的可能。
更进一步,研发人员需设计热源和热管散热器的布设和接触。借助红外热像仪,研发人员发现热源和散热器可借助热管,实现热量的隔离传输,这让产物的设计可越发灵活。
上图解说:
?热源功率30W;
?左图:热源和传统散热片直接接触,散热片温度泛起明显的热梯度漫衍;
?右图:热源通过热管将热量隔离传到给散热片,可以发现热管等温传输热量,散热片温度漫衍均匀;散热片远端温度较近端高0.5℃,是因为散热片加热周围空气,热空气上升聚集加热散热器远端所致;
?研发人员可进一步优化热管数量、巨细、位置、漫衍等设计。
三、散热质料比选
确定散热方案后,研发人员需对供应商提供的差异规格的散热质料进行测试筛选,到达散热指标和成本的均衡。
好比在手机、导航、智能硬件等电子产物中,会使用铝箔贴片、石墨散热薄膜等柔性导热质料用于散热,这些质料有差异品牌、工艺和规格,借助红外热像仪,研发人员可快速评估他们的散热效果,综合考虑性能指标和成本确定合适的质料。
下图为差异规格的散热薄膜质料的筛选对比,其中a为对照组,热源不做任何散热措施,b~d热像图所用散热质料从上到下的微观分层为:

各样品的最高温如下:
▲说明:热源1.3W,25×25mm,导热片50×50mm
再好比铝合金散热器通常导热性高,但热辐射效率差,可通过超声机械涂层和铠装等技术提高热辐射性能,从而在不提高体积的前提下提高总体散热效能。
▲说明:右侧镀层质料为Al2O3+SiO2
红外热像仪独占的特性在散热设计领域中发挥了唯一无二的作用,对于研发人员来说,可以缩短研发周期、提高产物质量。将新产物更快投入市场,这是许多行业的“乐成秘诀”之一。
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