Ядро теплового управления беспилотниками: подробное руководство по применению и выбору параметров теплового геля

В пределах точных и сложных систем беспилотных летательных аппаратов (Беспилотники), эффективное тепловое управление имеет первостепенное значение для обеспечения стабильной работы и безопасности полета. По мере того, как дроны становятся все более интегрированными, электронные компоненты в их компактных пространствах генерируют значительное тепло во время работы. Если эта тепло не рассеивается эффективно и быстро, оно напрямую угрожает производительности, надежности и даже срока службы беспилотника. Среди различных решений для теплового управления, термического геля, как важнейший материал теплового интерфейса (ТИМ), играет незаменимую роль. Это паста-как или гель-как вещество, обычно изготовленное из силикона или нет-Силиконовая основа, смешанная с очень термически проводящими наполнителями. Его основная функция - заполнить микроскопические воздушные зазоры между теплом-генерирующие компоненты (как чипсы) и тепло рассеяния структуры (такие как радиаторы или металлические оболочки)Полем Поскольку воздух является плохим проводником тепла, заполнение этих зазоров тепловым гелем значительно снижает контактное тепловое сопротивление, создавая эффективный путь для теплопередачи и тем самым значительно повышая общую эффективность рассеяния тепла.

Спрос на тепловой гель в беспилотниках проистекает из их уникальной операционной среды и внутренней структуры. Высокий-власть-Электронные детали плотности, такие как основной контрольный чип (Процессор/Соц) Отвечает за управление полетом и обработку данных, электронные контроллеры скорости (ESCS) Управление скоростью двигателя, интегрированные схемы управления питанием (PMICS) Обработка преобразования напряжения и модули, выполняющие передачу изображений и беспроводную связь (как видеопередатчики и радиочастотные наборы), все основные источники тепла. Если эти компоненты работают непрерывно при высоких температурах, это может не только привести к дросселированию процессора, влияя на точность управления полетом и скорость обработки изображений, но также ускорить старение компонентов, увеличить риски отказа и потенциально вызвать отключения системы из -за тепловой защиты. Применение теплового геля точно направлено на решение этих проблем, обеспечивая быстрое проведение тепла от этих критических компонентов.

В частности, участки применения для теплового геля внутри дрона широко распространены и критические. Например, на поверхности "мозга" беспилотника "—Основной контрольный чип или высокий-Процесс изображения—Слой термического геля наносится до того, как он плотно связывается с радиатором или металлической средней-Рама, предназначенная для рассеивания тепла, борьба с существенным теплом, генерируемым высокими вычислительными нагрузками. Для электронных контроллеров скорости (ESCS), которые обрабатывают большие токи и испытывают значительное отопление, в частности, их мощные мосфуты, тепловой гель одинаково необходим для переноса тепла в прикрепленные радиаторы или непосредственно использовать руки дрона или структуры тела для охлаждения. Тепло, генерируемое во время преобразования мощности с помощью модулей управления питанием и модулей регулятора напряжения, также необходимо направлять через тепловой гель на тепло-Рассеяние медных зон на печатной плате или на небольших радиаторах. Кроме того, высокий-модули передачи изображения, особенно усилители мощности (ПАС), датчики изображения (CMOS/ПЗКД) и их обработки в высоком уровне-Конечные аэрофотосписок дронов во время длинных записей и даже высоких-Яркость светодиодных бусин (Если оборудован)часто полагаются на тепловой гель для эффективной теплопередачи в соответствующие компоненты рассеивания тепла или структурные детали, обеспечивая стабильную передачу сигнала и качество изображения.

Выбор правильного теплового геля для беспилотников налагает строгие требования к его параметрам производительности. Во-первых, Теплопроводность является ядра показателя, измеряющая его возможность теплопередачи. Для основных источников тепла, таких как процессоры и высокие-Power ESCS, продукты с более высокой теплопроводностью, обычно от 3,0 Вт./м·K до 8,0 Вт./м·K или даже выше, обычно требуются для обеспечения быстрого удаления тепла. Для компонентов с относительно более низкой тепловой обработкой можно выбрать немного более низкую проводимость, чтобы сбалансировать стоимость. Одновременно, отлично Электрическая изоляция является абсолютной предпосылкой; Термический гель должен предотвратить электрические короткие цирки между компонентами и радиаторами, что требует высокой диэлектрической прочности и удельного сопротивления объема. Учитывая, что беспилотники могут работать в экстремальных средах, Диапазон рабочей температуры теплового геля должен быть достаточно широким, способным противостоять внешним условиям от тяжелого холода до интенсивного тепла, а также высокие температуры самих компонентов, обычно требующих стабильности в диапазоне -40°В +150°C или шире. Длинный-Срок стабильности и надежности Также важны, охватывающие низкое кровотечение масла (Чтобы предотвратить загрязнение), сопротивление высыханию или растрескиванию (Для поддержания тепловых характеристик)и хорошее сопротивление вибрации (Выдержать вибрации во время полета беспилотников)Полем Кроме того, подходящий Вязкость Облегчает автоматизированное дозирование или ручное применение, и гель должен демонстрировать хорошую тиксотропию, позволяя ему легко течь под сдвигом, но оставайтесь на месте после применения.

Чтобы гарантировать, что тепловой гель работает оптимально, правильные методы применения одинаково важны. Перед нанесением тщательную очистку контактных поверхностей (Компонентная поверхность и поверхность радиатора) необходимо, удаляя всю пыль, смазку и оксиды, которые в противном случае серьезно нарушали тепловый перенос. Применяемое количество требует точного контроля, нацеленного на тонкий и равномерный слой – Достаточно для полного заполнения разрывов раздела, но при этом избегая чрезмерной толщины, которая увеличивает теплостойкость или вызывает переполнение и загрязнение. Применение соответствующего и равномерного давления во время установки радиатора помогает геле распространять и вытеснять пузырьки воздуха, еще больше снижая тепловое сопротивление. Выбор правильной упаковки (например, шприцы, картриджи) и метод дозирования (ручное, автоматизированное) должен соответствовать производственным потребностям. Наконец, необходимо должным образом хранить тепловой гель в соответствии с рекомендациями производителя, обращая внимание на срок годности, чтобы обеспечить целостность материала. Тестирование совместимости перед массовым применением также рекомендуется подтвердить никаких побочных реакций при контактных материалах.

Таким образом, тепловой гель, как ключевой элемент в системах теплового управления беспилотниками, эффективно решает проблемы рассеивания тепла критических электронных компонентов путем эффективного заполнения разрыва интерфейса. Он широко используется в жизненно важных частях беспилотников, таких как основной контроллер, ESCS, питание и модули передачи изображений, что значительно способствует стабильности производительности беспилотника, достоверности работы и безопасности полетов. Следовательно, научно выбрать и правильно применять высокий-Термический характер является необходимой мерой для достижения эффективного теплового управления при проектировании и производстве беспилотников.