עיצוב וניהול תרמיים

התחממות יתר (עליית טמפרטורה) תמיד הייתה האויב של פעולת מוצר יציבה ואמינה. כאשר אנשי מו"פ של ניהול תרמי מבצעים הדגמה ועיצוב מוצר, הם צריכים לדאוג לצרכים של ישויות שוק שונות ולהשיג את האיזון הטוב ביותר בין מדדי ביצועים לבין עלויות מקיפות.

מכיוון שרכיבים אלקטרוניים מושפעים בעצם מפרמטר הטמפרטורה, כגון הרעש התרמי של הנגד, הירידה במתח צומת ה-PN של הטרנזיסטור בהשפעת עליית הטמפרטורה וערך הקיבול הלא עקבי של הקבל בטמפרטורות גבוהות ונמוכות. .

עם השימוש הגמיש במצלמות הדמיה תרמית, צוות מו"פ יכול לשפר מאוד את יעילות העבודה בכל ההיבטים של תכנון פיזור חום.

ניהול תרמי

1. הערך במהירות את עומס החום

מצלמת הדמיה תרמית יכולה לדמיין חזותית את התפלגות הטמפרטורה של המוצר, לעזור לצוות המו"פ להעריך במדויק את ההתפלגות התרמית, לאתר את האזור עם עומס חום מופרז ולהפוך את תכנון פיזור החום שלאחר מכן לממוקד יותר.

כפי שמוצג באיור למטה, ככל שפירושו האדום יותר, הטמפרטורה גבוהה יותר.。

▲ לוח PCB

2. הערכה ואימות של ערכת פיזור חום

בשלב התכנון יהיו מגוון תוכניות פיזור חום. מצלמת ההדמיה התרמית יכולה לעזור לצוותי מו"פ להעריך במהירות ובאינטואיטיביות סכמות שונות של פיזור חום ולקבוע את המסלול הטכני.

לדוגמה, הצבת מקור חום בדיד על רדיאטור מתכת גדול תיצור שיפוע תרמי גדול מכיוון שהחום מועבר באיטיות דרך האלומיניום אל הסנפירים (סנפירים).

אנשי המו"פ מתכננים להשתיל צינורות חום ברדיאטור כדי להקטין את עובי לוחית הרדיאטור ואת שטח הרדיאטור, להפחית את התלות בהסעה מאולצת כדי להפחית רעש ולהבטיח את פעולתו היציבה לטווח ארוך של המוצר. מצלמת ההדמיה התרמית יכולה להועיל מאוד למהנדסים להעריך את יעילות התוכנית

התמונה למעלה מסבירה:

◄ הספק מקור חום 150W;

◄תמונה שמאלית: גוף קירור מסורתי מאלומיניום, אורך 30.5 ס"מ, עובי בסיס 1.5 ס"מ, משקל 4.4 ק"ג, ניתן למצוא שהחום מתפזר בהדרגה עם מקור החום כמרכז;

◄תמונה ימנית: גוף הקירור לאחר השתלת 5 צינורות חום, האורך הוא 25.4 ס"מ, עובי הבסיס הוא 0.7 ס"מ, והמשקל הוא 2.9 ק"ג.

בהשוואה לגוף הקירור המסורתי, החומר מופחת ב-34%. ניתן לגלות שצינור החום יכול לקחת את החום איזותרמית ואת טמפרטורת הרדיאטור הפיזור אחיד, ונמצא שדרושים רק 3 צינורות חום להולכת חום, מה שעשוי להוזיל עוד יותר את העלות.

יתר על כן, אנשי מו"פ צריכים לתכנן את הפריסה והמגע של מקור החום ורדיאטור צינור החום. בעזרת מצלמות הדמיה תרמית אינפרא אדום, אנשי מו"פ גילו שמקור החום והרדיאטור יכולים להשתמש בצינורות חום כדי לממש את הבידוד וההעברה של חום, מה שהופך את העיצוב של המוצר לגמיש יותר.

התמונה למעלה מסבירה:

◄ הספק מקור חום 30W;

◄תמונה השמאלית: מקור החום נמצא במגע ישיר עם גוף הקירור המסורתי, והטמפרטורה של גוף הקירור מציגה פיזור שיפוע תרמי ברור;

►תמונה ימנית: מקור החום מבודד את החום לגוף הקירור דרך צינור החום. ניתן למצוא כי צינור החום מעביר חום איזותרמית, והטמפרטורה של גוף הקירור מפוזרת באופן שווה; הטמפרטורה בקצה הרחוק של גוף הקירור גבוהה ב-0.5 מעלות צלזיוס מהקצה הקרוב, מכיוון שגוף הקירור מחמם את האוויר שמסביב האוויר עולה ומתאסף ומחמם את הקצה הרחוק של הרדיאטור;

◄ צוות מחקר ופיתוח יכול לייעל עוד יותר את התכנון של מספר, גודל, מיקום והפצה של צינורות חום.