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智能电视常见的散热材料比拟分析与散热筹划设计_散热片_散热器

乖囧猫 2025-01-16 22:13:40 0

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首先,先带大家看看智能电视上常见的发热元器件以及区域,紧张有:主控芯片CPU、电源板(紧张是MOS管)、背光显示(包括灯条及COF软排IC),当然还有其他发热元件(如电容笔感等),但比较少有散热议题,以是暂不一一列举谈论。

CPU主板

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电源板

背光显示

COF 软排 IC

然后,针对以上提出的发热元器件或区域,逐一剖析。
先看主板位置,主控芯片(CPU)是全体板子的“心脏”,其事情时产生的热量也是非常巨大的,而且不同平台厂家的芯片,配置核数、功耗、产生的温度也不都一样,而CPU的温度高低直接影响全体产品的运行速率及终端体验效果,故此CPU的散热就尤为主要了!
(根据电视行业对CPU的温升标准这里也大概描述下:在老化测试条件下,常温25℃时,CPU的表面温度掌握在65~75℃范围;高温40℃时,CPU表面温度掌握在90℃以内,算比较合理)

电视主板CPU的散热办法目前还是以被动散热为主,大部分散热方案还是通过导热介质+金属散热器/片的组合办法存在,这里的导热介质可以是导热硅脂(热阻低)、导热凝胶(不会变干,性能温度)、导热硅胶片(具有缓冲浸染)等,极少数会用到导热双面胶(热阻大但施工方便,本钱较低),详细选用方法还需根据芯片平台配置参数、封装办法等综合评估,暂不做详细先容。
重点来看一下五金散热器/片的种类及其性能价格等方面,做个综合比拟剖析。
电视主板五金散热器/片材质基本以铝合金为主,而根据不同的芯片平台、功耗不一样,产品设计空间构造不一样,就会有铝挤散热器(常见型号AL6061/AL6063)和铝板散热片(常见型号:AL1050/AL1100)之分。

铝挤散热器(左)铝板散热片(右)

有朋友可能会有疑问,大多数散热器/片表面看起来都是玄色,有些却是银白色,颜色不一样是否影响散热效果?答案是:有影响但不绝对,真正影响散热效果的是表面辐射率(即热辐射系数ε)辐射率越高散热效果则越强,影响辐射率的成分有很多,颜色只是个中一个。
举个例子:两个同尺寸规格的铝挤散热器,A为裸铝素材本色,B为做了表面处理的银白色(阳极氧化),两者颜色看起来基本都是银白色,但A的表面辐射率只有0.2~0.3,而B可以达到0.6~0.7,根据履历值,在自然散热条件下,辐射率每提升0.1,散热效果就会提升1~3℃,温度越高,散热效果差异越大!

而,市情上常见的玄色外不雅观散热器/片,乍看之下都是黑乎乎的,有什么差异呢?首先从工艺上剖析,常见玄色表面处理工艺大致有以下几类:阳极氧化(硬氧/普氧)、电泳(浸泡)、喷粉、喷油(漆)、涂布、贴膜等,这里轻微整理出一个比拟表格,大家可以参考一下:

由此可见,选择不同的表面处理工艺,价格也会有所差异,所对应的性能也会有所不同,常见的铝挤型材,用阳极氧化工艺居多,普通的钣金冲压件,喷涂的居多,软板软板或者薄膜类,涂布或者贴膜居多,详细选择什么工艺取决于产品设计形态及综合性价比考量。

表面处理工艺对散热效果和全体散热器/片的本钱占比如此主要,这里分享一下由稀导自主研发的一款水性石墨烯散热涂料,既拥有精良的散热效果(辐射系数>0.93),又可兼顾喷涂、浸泡、涂布三种工艺施工,可知足常见的铝挤散热器、冲压件、压铸件、薄膜类散热片等运用。

稀导石墨烯散热涂料

结论:

1、稀导石墨烯铝板(厚度1mm)比传统铝挤散热片(10mm)效果好3.1℃(构造许可,面积略有增大);

2、稀导方案本钱比传统铝挤低落至少50%。

针对电视主板的散热,以上都是环绕着金属基材在做先容,金属散热器有它固有的散热上风,但是,缺陷也是很明显的,比如:EMI(电磁滋扰)议题,电视主板元器件不单单只有CPU的,还有其他元器件,在CPU上方加上一大片金属散热片,肯定会覆盖到周边元器件,从而引起EMI问题。
曾经很多厂商为理解决这个问题,考试测验过很多办法,比如在散热器表面开孔或者底部加导热吸波材料,或者用导热塑料取代金属散热器,丢失部分散热性能以期达到降EMI效果,但都未能成功根本办理。

针对这个问题,稀导自主研发的一款新材料—石墨烯散热基板,既能办理散热问题,也能有效缓解EMI议题,目前在跟国产有名品牌互助(估量明年初会发布),且已有在其他散热领域广泛运用(条记本、5G CPE等)。

稀导石墨烯散热基板

注:电视主板的运用案例,因客户产品尚未发布,暂作保密,后续会更新

以下是针对金属散热片与石墨烯散热基板的EMI测试报告:

金属散热片

石墨烯散热基板

此产品核心身分为石墨烯+石墨,通过分外工艺使其具备二维晶体构造,内部构造层形成阶梯式或者段差,呈现各项差异性,大大降落了电子迁移率,从而有效形成抗EMI特性。

接下来先容第二部分:电源板的常见散热方案及优化方向。
电视电源板紧张发热元器件为MOS管,因其数量多且比较分散,以是用到的铝挤散热器也会比较多(一样平常都有3~4块),但由于MOS管的耐温性比较强(事情适用范围比较广),以是每每都是用普通的铝挤散热片即可(无表面处理),目的便是要降本钱。

针对电源板的散热方案优化方向,重点只有一个:便是要降本钱!
以是,通过前面的内容先容,相信大家也大致猜到我要推举的方案了:通过石墨烯散热涂料+裸铝挤的办法,代替传统铝挤,在保持乃至还能提升一点性能的条件下,去最大程度的降落本钱,而我们公司在这方面也有很多案例可以拿出来给大家分享下,如:

由以上案例可知,传统的电源板散热方案紧张都是比较厚重的传统铝挤散热器,而我们推出的方案:石墨烯+铝挤/铝板,不仅散热性能上可以坚持同样水准(乃至更优),本钱价格上也有至少10~20%的低落!
而且还能降落高度、重量,符合目前所有智能产品往轻薄化发展的设计理念。

经典案例分享:

对以上散热材料感兴趣的朋友们可以联系我们或者进入官网查询哦!
(http://www.xidaojishu.com/)

图源网络

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