散熱設(shè)計(jì)效率低，怎么改善?

紅外熱像儀在熱管理研發(fā)中扮演關(guān)鍵角色，助力研發(fā)人員快速評(píng)估熱負(fù)載、驗(yàn)證散熱方案、比選散熱材料，并完成整機(jī)驗(yàn)證測(cè)試，以高效、精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)確保產(chǎn)品穩(wěn)定可靠運(yùn)行，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

過(guò)熱一直是產(chǎn)品穩(wěn)定可靠運(yùn)行的大敵，熱管理研發(fā)人員做產(chǎn)品論證和設(shè)計(jì)時(shí)，需要統(tǒng)籌照顧不同市場(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。

靈活使用紅外熱像儀，研發(fā)人員可大幅提高散熱設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的工作效率。

01、快速評(píng)估熱負(fù)載

紅外熱像儀可對(duì)產(chǎn)品溫度分布直觀成像，幫助研發(fā)人員精準(zhǔn)評(píng)估熱分布，定位熱負(fù)荷過(guò)大區(qū)域，讓后續(xù)的散熱設(shè)計(jì)更有針對(duì)性。

▲PCB電路板

02、散熱方案評(píng)估驗(yàn)證

設(shè)計(jì)階段會(huì)有多種散熱方案，F(xiàn)OTRIC紅外熱像儀可幫助研發(fā)人員快速、直觀的評(píng)估不同散熱方案，確定技術(shù)路線。

舉個(gè)例子，將一個(gè)離散的熱源放置在一個(gè)大的金屬散熱器上，會(huì)產(chǎn)生較大的熱梯度，因?yàn)闊崃烤徛赝ㄟ^(guò)鋁傳導(dǎo)到翅片。研發(fā)人員計(jì)劃在散熱器內(nèi)植入熱管，達(dá)到既減少散熱器板厚度和散熱片面積，下降對(duì)強(qiáng)制對(duì)流的依賴從而實(shí)現(xiàn)噪音下降，又保證產(chǎn)品長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的目的，紅外熱像儀可以很好的幫助工程師們?cè)u(píng)估該方案效能。

上圖解說(shuō)：

?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)一步下降成本的可能。

更進(jìn)一步，研發(fā)人員需設(shè)計(jì)熱源和熱管散熱器的布設(shè)和接觸。借助紅外熱像儀，研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)熱源和散熱器可借助熱管，實(shí)現(xiàn)熱量的隔離傳輸，這讓產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可更加靈活。

上圖解說(shuō)：

?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(guò)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?，熱空氣上升?/p>

?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)。

03、散熱材料比選

確定散熱方案后，研發(fā)人員需對(duì)供應(yīng)商提供的不同規(guī)格的散熱材料進(jìn)行測(cè)試篩選，達(dá)到散熱指標(biāo)和成本的均衡。

比如在手機(jī)、導(dǎo)航、智能硬件等電子產(chǎn)品中，會(huì)使用鋁箔貼片、石墨散熱薄膜等柔性導(dǎo)熱材料用于散熱，這些材料有不同品牌、工藝和規(guī)格，借助紅外熱像儀，研發(fā)人員可快速評(píng)估他們的散熱效果，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~e熱像圖所用散熱材料從上到下的微觀分層為:

▲說(shuō)明：熱源1.3W，25×25mm，導(dǎo)熱片50×50mm

再比如鋁合金散熱器通常導(dǎo)熱性高，但熱輻射效率差，可通過(guò)超聲機(jī)械涂層和鎧裝等技術(shù)提高熱輻射性能，從而在不提高體積的前提下提高總體散熱效能。

▲說(shuō)明：右側(cè)鍍層材料為Al2O3+SiO2

04、整機(jī)驗(yàn)證測(cè)試

投放市場(chǎng)前，產(chǎn)品還需做整機(jī)測(cè)試，以驗(yàn)證散熱設(shè)計(jì)達(dá)到法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)要求，并能保證產(chǎn)品穩(wěn)定可靠運(yùn)行。驗(yàn)證測(cè)試需要模擬不同工況，持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間。紅外熱像儀可輔助工程師完成產(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

FOTRIC作為熱像儀、云熱像、熱像系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家，為研發(fā)人員提供創(chuàng)新的研發(fā)熱像產(chǎn)品，提高散熱設(shè)計(jì)工作效率，助力公司開(kāi)發(fā)有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。FOTRIC科研系列熱像儀已被北京大學(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)等全國(guó)二百多所高校使用，獲得老師和科研人員普遍贊譽(yù)，值得信賴。

?既可便攜使用，也可通過(guò)全輻射視頻掌握熱擴(kuò)散路徑和溫升曲線;

?旁路電源設(shè)計(jì)，支持1TB單個(gè)視頻文件深度存儲(chǔ)，外接電源后可超長(zhǎng)時(shí)間不間斷進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;

?支持20μm分辨能力，可檢驗(yàn)細(xì)小對(duì)象的溫度

?支持分區(qū)域發(fā)射率設(shè)定，為同一畫(huà)面中的不同被測(cè)材料設(shè)置不同發(fā)射率，測(cè)溫更精準(zhǔn);

?支持溫度閾值、時(shí)間、持續(xù)時(shí)長(zhǎng)等觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集，提升工作效率;

?功能強(qiáng)大的專業(yè)分析軟件，實(shí)現(xiàn)二維、三維、時(shí)域、溫差等全方位分析。