如何從0到1提升散熱設(shè)計效率?

過熱一直是產(chǎn)品穩(wěn)定可靠運行的大敵，熱管理研發(fā)人員做產(chǎn)品論證和設(shè)計時，需要統(tǒng)籌照顧不同市場主體的需求，在性能指標和綜合成本之間達到最佳平衡。

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

快速評估熱負載

紅外熱像儀可對產(chǎn)品溫度分布直觀成像，幫助研發(fā)人員精準評估熱分布，定位熱負荷過大區(qū)域，讓后續(xù)的散熱設(shè)計更有針對性。

▲PCB電路板

散熱方案評估驗證

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

舉個例子，將一個離散的熱源放置在一個大的金屬散熱器上，會產(chǎn)生較大的熱梯度，因為熱量緩慢地通過鋁傳導(dǎo)到翅片。

研發(fā)人員計劃在散熱器內(nèi)植入熱管，達到既減少散熱器板厚度和散熱片面積，降低對強制對流的依賴從而實現(xiàn)噪音降低，又保證產(chǎn)品長期穩(wěn)定工作的目的，紅外熱像儀可以很好的幫助工程師們評估該方案效能。

上圖解說：

?熱源功率150W；

?左圖：傳統(tǒng)鋁散熱片，長度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散；

?右圖：植入5根熱管后的散熱片，長度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，同時發(fā)現(xiàn)導(dǎo)熱只需3根熱管，有進一步降低成本的可能。

更進一步，研發(fā)人員需設(shè)計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，實現(xiàn)熱量的隔離傳輸，這讓產(chǎn)品的設(shè)計可更加靈活。

上圖解說：

?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；散熱片遠端溫度較近端高0.5℃，是因為散熱片加熱周圍空氣，熱空氣上升聚集加熱散熱器遠端所致；

?研發(fā)人員可進一步優(yōu)化熱管數(shù)量、大小、位置、分布等設(shè)計。

散熱材料比選

確定散熱方案后，研發(fā)人員需對供應(yīng)商提供的不同規(guī)格的散熱材料進行測試篩選，達到散熱指標和成本的均衡。

比如在手機、導(dǎo)航、智能硬件等電子產(chǎn)品中，會使用鋁箔貼片、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)人員可快速評估他們的散熱效果，綜合考慮性能指標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比，其中a為對照組，熱源不做任何散熱措施，b~d熱像圖所用散熱材料從上到下的微觀分層為:

各樣品的最高溫如下：

▲說明：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，可通過超聲機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。

▲說明：右側(cè)鍍層材料為Al2O3+SiO2

整機驗證測試

投放市場前，產(chǎn)品還需做整機測試，以驗證散熱設(shè)計達到法規(guī)、標準要求，并能保證產(chǎn)品穩(wěn)定可靠運行。驗證測試需要模擬不同工況，持續(xù)較長時間。紅外熱像儀可輔助工程師完成產(chǎn)品驗證階段的測試。

▲手機整機測試

▲筆記本整機測試

▲LED照明整機測試

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)計工作效率，助力企業(yè)開發(fā)有市場競爭力的產(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)等全國二百多所高校使用，獲得老師和科研人員普遍贊譽，值得信賴。

?既可便攜使用，也可通過全輻射視頻掌握熱擴散路徑和溫升曲線；

?旁路電源設(shè)計，支持1TB單個視頻文件深度存儲，外接電源后可超長時間不間斷進行數(shù)據(jù)采集；

?支持20μm分辨能力，可檢查細小對象的溫度

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

?支持溫度閾值、時間、持續(xù)時長等觸發(fā)，實現(xiàn)自動數(shù)據(jù)采集，提升工作效率；

?功能強大的專業(yè)分析軟件，實現(xiàn)二維、三維、時域、溫差等全方位分析。