合理利用紅外熱像儀提高散熱設(shè)計(jì)工作效率

過熱一直是產(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。

一、快速評估熱負(fù)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(zhǔn)評估熱分布，定位熱負(fù)荷過大區(qū)域，讓后續(xù)的散熱設(shè)計(jì)更有針對性。

▲PCB電路板

二、散熱方案評估驗(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^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，降低對強(qiáng)制對流的依賴從而實(shí)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(kuò)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(shí)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)熱只需3根熱管，有進(jìn)一步降低成本的可能。

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：?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(yuǎn)端溫度較近端高0.5℃，是因?yàn)樯崞訜嶂車諝猓瑹峥諝馍仙奂訜嵘崞鬟h(yuǎn)端所致；?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)。

三、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(jìn)行測試篩選，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(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。

▲說明：右側(cè)鍍層材料為Al2O3+SiO2

四、整機(jī)驗(yàn)證測試

投放市場前，產(chǎn)品還需做整機(jī)測試，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)證測試需要模擬不同工況，持續(xù)較長時(shí)間。紅外熱像儀可輔助工程師完成產(chǎn)品驗(yàn)證階段的測試。

▲手機(jī)整機(jī)測試

▲筆記本整機(jī)測試

▲LED照明整機(jī)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(jì)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(yù)，值得信賴。