行业新闻

行业新闻 企业新闻 集成电路新闻 摄像头模组新闻 产品动态

散热设计方案梳理,规避宠物智能硬件器件高温异常问题

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。


散热设计需要统筹器件功耗、PCB布局、壳体结构、温控策略多个维度。合理的散热规划,配合MCU芯片的温度管控逻辑,能够让MCU芯片、驱动IC、电机马达驱动、音频功放等器件维持在合适的工作温度,减缓老化速度,减少高温引发的运行异常,提升宠物行业智能硬件长时间运行的稳定性。


X长龙鑫

截屏,微信识别二维码

微信:

(点击微信号复制,添加好友)

  打开微信

微信号已复制,请打开微信添加咨询详情!