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11种常见电子产品散热方案案例

2021-11-19 作者:诺丰电子 来源:诺丰电子



一、智能安防监控

安防统属于电子行业的范畴,是对现代计算机技术、集成电路应用技术、 网络控制与传输技术和软件技术的综合利用。安防产品大致可以分为视频监控、门禁和防盗报警三大类。从“看得见”到“看得清”的转变,再到如今的智能化,安防行业的主动性不断增强,边缘感知+智能化,也逐渐成为了智能安防行业的新目标,高度智能化的综合安防时代已经来临。





智能安防对图像传输速度、清晰度、视频存储的时长及数据分析均提出了更高的要求。这种组合在提高视频监控储存方案成本的同时,其电路系统的热流密度和发热量也日益升高,对整体智能安防解决方案的可管理性带来了巨大的压力。众所周知,电子器件的工作温度直接决定其使用寿命和稳定性,散热俨然成为电子行业中一项衡量产品性能的重要指标,尤其是监控摄像机散热。在实际应用中,如果散热不良导致核心芯片温度过高,易引发监控画面模糊、丢包、误码以及重启等一系列热故障问题。





摄像头逐渐向1080P、4K、8K画质等高端,高清像素靠拢,高清图像处理和大数据运算等先进技术使得热管理和EMI屏蔽问题日益凸显。功耗和发热量大且密闭环境,对整体散热方案提出更高要求,导热材料分子挥发以及硅油析出,硅迁移现象等对光学镜头影响重要;芯片耐温较低成为散热瓶颈,如何减小界面热阻是热设计中需要考虑重要因数。


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为保证摄像机稳定可靠运行,急需降低核心元件工作热负荷,缓解电路板热应力集中现象。诺丰电子的低挥发、高导热、低渗油、超柔软等高性能界面材料(导热硅脂、导热硅胶片、导热胶带等),经过高温老化测试,为安防行业提供专业的热管理解决方案,保证安防产品正常运行的安全性和长期运行的可靠性。

二、智能手机

智能手机芯片的主频越来越高,会产生大量的热量,过大的热量会影响用户的舒适感,同样也可能会烧坏硬件。因此,各大厂商都会考虑智能手机如何散热。

进入2019年以后,手机在未来刚需的推动之下,手机散热再次成为市场新热点。如小米旗下收主打游戏手机黑鲨手机,其配备了多级直触一体式热冷散热系统,其主力散热部分是铜片,只有中间细长部分有极少量内置液体;还有荣耀Note10,采用了The Nine热冷散热技术,在原来的八层散热基础上增加了液冷散热层,并且采用了石墨贴导热和热管;此外,魅族16也采用了水冷散热,还在处理器表层涂抹了导热硅脂,进一步提升导热功能!
 
随着5G时代的来临,手机散热已经成为行业的热点,在智能手机电池容量无法大幅度提高的情况下,除了研发降低能耗的方案以外,散热对于智能手机而言的重要性进一步突出,此外,当前玻璃后盖将成为市场主流,其散热性能与金属后盖相比要差,这也是当前众多玻璃后盖手机采用了在玻璃后盖上贴了石墨片的重要原因!据市场消息称,华为5G手机有望采用0.4mm铜片并配合涂抹导热硅脂填充缝隙作为手机核心散热组件!
 

5G手机天线及射频前端将发生较大变化,高频段手机天线还有望采用有源方式,手机耗电量将大幅增加,散热技术方案将至关重要,除了传统的石墨散热和液冷热管散热技术以外,未来还将会有的散热技术诞生,包括一些新的散热材料也将在智能手机中应用。





随着散热组件在手机和PC中的应用越来越广,已经有众多的企业布局了散热组件和材料领域。随着5G+物联网时代的到来,未来手机的智能化程度以及人们对手机的依赖程度将不可同日而语,作为智能手机研发的方向,散热技术在智能手机中的应用将越发重要,手机行业的散热需求也将带动散热材料的变化和新技术的研究,越来越多的企业将在该领域中进行布局或产业升级。



三、电源适配器

电源适配器(Power adapter)是小型便携式电子设备及电子电器的供电电源变换设备,广泛配套于电话子母机、游戏机、语言复读机、随身听、笔记本电脑、蜂窝电话等设备中。电源适配器一般由外壳、电源变压器和整流电路组成,按其输出类型可分为交流输出型和直流输出型;按连接方式可分为插墙式和桌面式。电源适配器被广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表等各个领域。

由于电源适配器中使用了大量的大功率半导体器件,如整流桥堆、大电流整流管、大功率三极管或场效应管等器件,它们工作时会产生大量的热量,电源温度一旦超过75℃以上,如果不能把这些热量及时地排出并使之处于一个合理的水平,将会影响电源适配器的正常工作,严重时还会损坏电源适配器。通常电源适配器厂家在设计生产时都会使用一些导热绝缘材料帮助电源进行散热,那么电源适配器散热方案常用的导热绝缘材料有哪些呢?

导热灌封胶
导热胶灌封分为分局部灌封和整体灌封,电源适配器内部凹凸不平又不规则,需要的是一种既可以完全包裹变压器,又不能随意移动的导热材料。局部灌封一般会集中在发热量较大,又无法用其他导热材料替代的情况下。整体灌封是因为部分电源要长期在户外工作,除了要解决散热问题,还要考虑到电源的防水和密封性,所以户外电源基本上都是采用整体灌封散热。

导热硅胶片
导热硅胶片对于电源行业而言,其应用的比例通常较少,但是有时候也是必不可缺的,通常电源适配器关于导热硅胶片的应用主要集中在PCB板上,一种特殊的应用和需求必将会有一种特殊的供给去满足它,导热硅胶片应用在PCB板上,具备高导热效率、电气绝缘、防震防刺穿等多种作用,能有效的为客户端解决安规问题。

单组份硅胶
单组份硅胶通常应用于电源元器件的局部导热,同时又能起到固定元件的作用,对于金属与非金属都具备着良好的附着力与密封性。

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