《從零開始學散熱》討論題:熱設計目標很容易制定嗎?

討論題:熱設計目標很容易制定嗎?

要對電子產品進行熱設計,從研發(fā)步驟上講,第一步是是什么呢?

答案是:明確熱設計目標。這個問題聽起來很簡單,但很多人會忽略它的重要性和 難度。我將熱設計目標分成兩類,一類是體驗性的,一類是功能性,并且二者沒有明顯 的界限。

體驗性的設計目標,是指不滿足這一溫度時,設備功能或使用壽命不受影響, 但使用體驗會變差,比如外殼觸摸溫度、設備的噪聲、重量、尺寸等。功能性的目標, 一旦超溫,設備的性能、壽命會受到影響,比如芯片溫度、電池溫度。 明確熱設計目標并不容易,比如觸摸溫度,這是一個感性的溫度,那么多高是合理的呢? 定的過于寬松,設備觸摸體驗差,定的太嚴,設計難度大,產品可能不得不加大尺寸或 使用更多散熱物料,提高成本。

我們在給客戶解決散熱問題的過程中,經常遇到很多產 品經理給出的設計目標是:不燙就行。這就是一種典型的不是目標的目標。還有些公司, 產品散熱物料成本雖然很低,但產品外殼觸摸溫度極高,大量用戶投訴甚至退貨,最終 給產品造成的損失很大,也不是合理的設計。我認為,通過調查統(tǒng)計產品反饋,獲得不 同溫度下燙感投訴率的數據,并分析成本數據,是比較科學的方法。也就是說,在產品 設計中,不同的溫度可能有對應不同的散熱物料成本,也對應了不同的溫度相關的質量 投訴所需成本,這樣進行綜合權衡,最終才能找到合適的設計目標。

再說功能性目標,這同樣很不容易制定。以芯片溫度要求為例,規(guī)格書給定的溫度 值,對應了一定失效率下的芯片壽命。其實,這個溫度并不是嚴格正確的。假設一個芯 片溫度要求是結溫小于 100℃,使用壽命保障 10 年,而你目前設計的產品,其設計壽命 最多就要求 5 年,你應該按照多少溫度目標設計?仍然按照 100℃顯然是過度設計的。 或者說,在這種情形下,執(zhí)著于將芯片溫度控制到規(guī)格書中要求的 100℃以下,已經是 錯誤的行為,將導致產品尺寸過大或散熱成本過高。在這種情形下,如果要把設計做透, 就需要分析對應的 5 年壽命的芯片溫度要求是多少,按照這個新的溫度目標來設計。而 確定 5 年壽命對應的溫度,這件事并不容易做到。

熱設計有很多看似簡單,但實際上深究起來非常復雜問題。理解了這些問題背后的 機理,你才能更深入地理解熱管理。 你會看到,這門課程提到的后續(xù)的很多問題,都有這個特征。

從零開始學散熱 視頻課程匯總:

1—從零開始學散熱 —— 熱設計200問

從零開始學散熱 —— 熱設計200問視頻教程_培訓課程-技術鄰 (jishulink.com)

2—從零開始學散熱——實用Flotherm熱仿真培訓教程

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3—從零開始學散熱——實用Ansys Icepak熱仿真教程

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4—從零開始學散熱——實例、方法和思維

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