Thermisches Design und Management

Überhitzung (Temperaturanstieg) war schon immer der Feind eines stabilen und zuverlässigen Produktbetriebs. Wenn F&E-Mitarbeiter im Bereich Wärmemanagement Produktdemonstrationen und -konstruktionen durchführen, müssen sie sich um die Bedürfnisse verschiedener Marktteilnehmer kümmern und das beste Gleichgewicht zwischen Leistungsindikatoren und Gesamtkosten erreichen.

Denn elektronische Komponenten werden im Wesentlichen von Temperaturparametern beeinflusst, wie z. B. dem thermischen Rauschen des Widerstands, der Abnahme der PN-Übergangsspannung des Transistors unter dem Einfluss des Temperaturanstiegs und dem inkonsistenten Kapazitätswert des Kondensators bei hohen und niedrigen Temperaturen .

Durch den flexiblen Einsatz von Wärmebildkameras kann das Forschungs- und Entwicklungspersonal die Arbeitseffizienz aller Aspekte des Wärmeableitungsdesigns erheblich verbessern.

Wärmemanagement

1. Bewerten Sie schnell die Wärmebelastung

Eine Wärmebildkamera kann die Temperaturverteilung des Produkts visuell darstellen und dem Forschungs- und Entwicklungspersonal dabei helfen, die Wärmeverteilung genau zu bewerten, den Bereich mit übermäßiger Wärmebelastung zu lokalisieren und die anschließende Wärmeableitung gezielter zu gestalten.

Wie in der Abbildung unten gezeigt, bedeutet je rötlicher, desto höher die Temperatur.。

▲Leiterplatte

2. Bewertung und Überprüfung des Wärmeableitungsschemas

In der Entwurfsphase wird es verschiedene Wärmeableitungsschemata geben. Die Wärmebildkamera kann dem Forschungs- und Entwicklungspersonal dabei helfen, schnell und intuitiv verschiedene Wärmeableitungsschemata zu bewerten und den technischen Weg zu bestimmen.

Wenn Sie beispielsweise eine diskrete Wärmequelle auf einem großen Metallkühler platzieren, entsteht ein großer Wärmegradient, da die Wärme langsam durch das Aluminium zu den Rippen (Lamellen) geleitet wird.

Das Forschungs- und Entwicklungspersonal plant, Wärmerohre in den Kühler zu implantieren, um die Dicke der Kühlerplatte und die Fläche des Kühlers zu verringern, die Abhängigkeit von erzwungener Konvektion zu verringern, um Geräusche zu reduzieren und den langfristig stabilen Betrieb des Produkts sicherzustellen. Die Wärmebildkamera kann für Ingenieure sehr hilfreich sein, um die Wirksamkeit des Programms zu bewerten

Das Bild oben erklärt:

► Wärmequellenleistung 150 W;

►Linkes Bild: herkömmlicher Aluminium-Kühlkörper, Länge 30,5 cm, Basisdicke 1,5 cm, Gewicht 4,4 kg, es ist zu erkennen, dass die Wärme allmählich verteilt wird, wobei die Wärmequelle im Mittelpunkt steht;

►Rechtes Bild: Der Kühlkörper nach der Implantation von 5 Heatpipes hat eine Länge von 25,4 cm, eine Basisdicke von 0,7 cm und ein Gewicht von 2,9 kg.

Im Vergleich zum herkömmlichen Kühlkörper wird der Materialaufwand um 34 % reduziert. Es zeigt sich, dass das Wärmerohr die Wärme isotherm abführen kann und die Verteilung der Kühlertemperatur gleichmäßig ist, und es wurde festgestellt, dass für die Wärmeleitung nur 3 Wärmerohre erforderlich sind, was die Kosten weiter senken kann.

Darüber hinaus muss das F&E-Personal die Anordnung und den Kontakt der Wärmequelle und des Wärmerohrkühlers entwerfen. Mit Hilfe von Infrarot-Wärmebildkameras haben Forschungs- und Entwicklungsmitarbeiter herausgefunden, dass Wärmequelle und Heizkörper Wärmerohre verwenden können, um die Isolierung und Übertragung von Wärme zu realisieren, was das Design des Produkts flexibler macht.

Das Bild oben erklärt:

► Wärmequellenleistung 30 W;

►Linkes Bild: Die Wärmequelle steht in direktem Kontakt mit dem herkömmlichen Kühlkörper und die Temperatur des Kühlkörpers weist eine offensichtliche Wärmegradientenverteilung auf;

►Rechtes Bild: Die Wärmequelle isoliert die Wärme über das Wärmerohr an den Kühlkörper. Es zeigt sich, dass das Wärmerohr die Wärme isotherm überträgt und die Temperatur des Kühlkörpers gleichmäßig verteilt ist; Die Temperatur am anderen Ende des Kühlkörpers ist 0,5 °C höher als am nahen Ende, da der Kühlkörper die Umgebungsluft erwärmt. Die Luft steigt auf, sammelt sich und erwärmt das entfernte Ende des Kühlers.

► Das F&E-Personal kann die Gestaltung der Anzahl, Größe, Lage und Verteilung der Wärmerohre weiter optimieren.