طراحی و مدیریت حرارتی

گرمای بیش از حد (افزایش دما) همیشه دشمن عملکرد پایدار و قابل اعتماد محصول بوده است. هنگامی که پرسنل تحقیق و توسعه مدیریت حرارتی نمایش و طراحی محصول را انجام می دهند، باید از نیازهای موجودات مختلف بازار مراقبت کنند و بهترین تعادل را بین شاخص های عملکرد و هزینه های جامع به دست آورند.

زیرا قطعات الکترونیکی اساساً تحت تأثیر پارامتر دما قرار می گیرند، مانند نویز حرارتی مقاومت، کاهش ولتاژ اتصال PN ترانزیستور تحت تأثیر افزایش دما، و مقدار خازن ناسازگار در دماهای بالا و پایین. .

با استفاده انعطاف‌پذیر از دوربین‌های تصویربرداری حرارتی، پرسنل تحقیق و توسعه می‌توانند راندمان کاری تمام جنبه‌های طراحی اتلاف گرما را تا حد زیادی بهبود بخشند.

مدیریت حرارتی

1. به سرعت بار حرارتی را ارزیابی کنید

دوربین تصویربرداری حرارتی می‌تواند توزیع دمای محصول را به‌صورت بصری تصویر کند، به پرسنل تحقیق و توسعه کمک می‌کند تا توزیع حرارتی را به‌طور دقیق ارزیابی کنند، منطقه‌ای را که بار حرارتی بیش از حد دارد تعیین کند و طراحی اتلاف حرارت بعدی را هدفمندتر کند.

همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، قرمزتر به معنای درجه حرارت بالاتر است.

▲برد PCB

2. ارزیابی و تایید طرح اتلاف حرارت

در مرحله طراحی انواع طرح های اتلاف گرما وجود خواهد داشت. دوربین تصویربرداری حرارتی می تواند به پرسنل تحقیق و توسعه کمک کند تا به سرعت و به طور مستقیم طرح های مختلف اتلاف گرما را ارزیابی کرده و مسیر فنی را تعیین کنند.

به عنوان مثال، قرار دادن یک منبع گرمای گسسته بر روی یک رادیاتور فلزی بزرگ، یک گرادیان حرارتی بزرگ ایجاد می کند، زیرا گرما به آرامی از طریق آلومینیوم به پره ها (پره ها) هدایت می شود.

پرسنل تحقیق و توسعه قصد دارند لوله های حرارتی را در رادیاتور کاشت کنند تا ضخامت صفحه رادیاتور و مساحت رادیاتور را کاهش دهند، وابستگی به جابجایی اجباری را کاهش دهند تا نویز کاهش یابد و عملکرد پایدار محصول در طولانی مدت تضمین شود. دوربین تصویربرداری حرارتی می تواند برای مهندسان ارزیابی اثربخشی برنامه بسیار مفید باشد

تصویر بالا توضیح می دهد:

► قدرت منبع حرارت 150 وات؛

►تصویر سمت چپ: سینک حرارتی آلومینیومی سنتی، طول 30.5 سانتی متر، ضخامت پایه 1.5 سانتی متر، وزن 4.4 کیلوگرم، می توان دریافت که گرما به تدریج با منبع گرما به عنوان مرکز پخش می شود.

◄ تصویر سمت راست: هیت سینک پس از کاشت 5 لوله حرارتی، طول 25.4 سانتی متر، ضخامت پایه 0.7 سانتی متر و وزن 2.9 کیلوگرم است.

در مقایسه با هیت سینک سنتی، مواد 34٪ ​​کاهش می یابد. می توان دریافت که لوله حرارتی می تواند گرما را به صورت همدما از بین ببرد و دمای رادیاتور توزیع یکنواخت است و مشخص شد که تنها 3 لوله حرارتی برای هدایت گرما مورد نیاز است که ممکن است هزینه را بیشتر کاهش دهد.

علاوه بر این، پرسنل تحقیق و توسعه نیاز به طراحی چیدمان و تماس منبع گرما و رادیاتور لوله حرارتی دارند. با کمک دوربین‌های تصویربرداری حرارتی مادون قرمز، پرسنل تحقیق و توسعه دریافتند که منبع گرما و رادیاتور می‌توانند از لوله‌های حرارتی برای درک جداسازی و انتقال گرما استفاده کنند که باعث انعطاف‌پذیری طراحی محصول می‌شود.

تصویر بالا توضیح می دهد:

► قدرت منبع حرارتی 30 وات؛

◄ تصویر سمت چپ: منبع گرما در تماس مستقیم با سینک حرارتی سنتی است و دمای سینک حرارتی یک توزیع گرادیان حرارتی آشکار را نشان می‌دهد.

◄تصویر سمت راست: منبع گرما گرما را از طریق لوله حرارتی به هیت سینک جدا می کند. می توان دریافت که لوله حرارتی گرما را به صورت همدما منتقل می کند و دمای سینک حرارتی به طور مساوی توزیع می شود. درجه حرارت در انتهای دور هیت سینک 0.5 درجه سانتیگراد بالاتر از انتهای نزدیک است، زیرا هیت سینک هوای اطراف را گرم می کند. هوا بالا می رود و انتهای رادیاتور را جمع می کند و گرم می کند.

◄ پرسنل تحقیق و توسعه می توانند طراحی تعداد، اندازه، مکان و توزیع لوله های حرارتی را بیشتر بهینه کنند.