宠物行业智能硬件内部MCU芯片、驱动IC、电机马达驱动、LEDLCD驱动、音频功放都是发热器件,设备长期通电运行,热量持续累积,温度超出器件耐受区间之后,会带来运行不稳、器件老化加快等情况。散热设计需要结合整机结构、PCB布局、器件功耗综合规划,把器件工作温度控制在规格允许区间内。
器件功耗存在明显区别。电机马达驱动在电机持续运转时发热量偏高;音频功放大音量播放时功耗上升;MCU系列:8位,32位芯片发热特征不同,32位MCU芯片在多任务同时处理时,发热高于8位MCU芯片;LEDLCD驱动长时间点亮屏幕,也会持续产生热量。布局的时候,高功耗发热器件分散排布,不要集中放置在板卡同一区域,避免热量聚集叠加。
壳体结构为散热提供传递路径。外壳选用导热特性适配的材质,壳体预留散热通道,通道位置避开粮食、水流容易进入的区域,兼顾散热和防护。发热器件和壳体之间,可以增加导热介质,加快热量向外传递;器件和壳体之间预留合理间隙,兼顾空气对流散热,同时防止器件挤压受损。
PCB层面辅助散热。发热器件的焊盘连接大面积铜箔,铜箔作为散热层,分散器件热量。功率回路、驱动IC的地线铜箔拓宽,同时兼顾接地稳定和散热效果。走线规划时,发热器件周边留出空间,不要密集排布细小信号线路,方便热量扩散。
MCU芯片可以搭配温度采集组件,监测板内温度。温度数值采集之后,MCU可以调整外设工作策略,温度偏高时,适当降低屏幕亮度、限制音频持续播放时长,或者调整电机连续运转时长,减少发热器件持续高负载工作,控制温升。温度数据可以通过LEDLCD驱动展示,部分机型搭配音频功放做高温提醒。
不同使用场景的散热需求不一样。放置在密闭角落、阳光直晒位置的设备,环境基础温度更高,散热方案需要预留更多余量。开发阶段开展高温环境测试,把样品放置在高温环境持续运行,记录MCU芯片、驱动IC、电机驱动等器件的温度变化,评估温升是否可控,对散热方案进行调整优化。
散热方案还要兼顾防护需求。散热通道不能破坏整机防水防尘结构,散热设计和密封结构互相配合,不能为了散热降低防护能力,避免水汽、粉尘顺着散热通道进入机身内部,造成电路氧化、短路。
Copyright © 2002-2022 长龙鑫 版权所有 Powered by EyouCms 地址:广东省深圳市宝安区新安街道创业二路 新一代信息技术产业园C座623号 备案号:粤ICP备17052896号 网站地图