Drone Termal Yönetiminin Çekirdeği: Termal Jel Uygulaması ve Parametre Seçimi için Ayrıntılı Bir Kılavuz

İnsansız hava araçlarının kesin ve karmaşık sistemlerinde (İHA'lar), verimli termal yönetim, istikrarlı çalışma ve uçuş güvenliği sağlamak için çok önemlidir. Dronlar giderek daha fazla entegre hale geldikçe, kompakt boşluklarındaki elektronik bileşenler çalışma sırasında önemli bir ısı üretir. Bu ısı etkili ve derhal dağıtılmazsa, drone'nun performansını, güvenilirliğini ve hatta ömrünü doğrudan tehdit eder. Çeşitli termal yönetim çözümleri arasında, termik jel, önemli bir termal arayüz malzemesi olarak (Tim), vazgeçilmez bir rol oynar. Bu bir macun-ya da jel-Madde gibi, tipik olarak bir silikondan veya-Silikon taban oldukça termal olarak iletken dolgu maddeleri ile karıştırılır. Temel işlevi, ısı arasındaki mikroskobik hava boşluklarını doldurmaktır-bileşenler üreten (Cips gibi) ve ısı dağılma yapıları (ısı lavaboları veya metal kasalar gibi). Hava zayıf bir ısı iletkeni olduğundan, bu boşlukları termal jel ile doldurmak, temas termal direncini önemli ölçüde azaltır, bu da ısı transferi için etkili bir yol oluşturur ve böylece genel ısı dağılma verimliliğini büyük ölçüde artırır.

Dronlardaki termal jele talep, benzersiz çalışma ortamlarından ve iç yapılarından kaynaklanmaktadır. Yüksek-güç-Ana kontrol çipi gibi yoğunluklu elektronik parçalar (İşlemci/Soc) Uçuş Kontrolü ve Veri İşlemeden Sorumlu, Elektronik Hız Denetleyicileri (Escler) Motor hızını yönetme, güç yönetimi entegre devreler (Pmics) Voltaj Dönüşümü ve Görüntü İletim ve Kablosuz İletişim yürütme modülleri kullanma (Video vericileri ve RF yonga setleri gibi), tüm büyük ısı kaynaklarıdır. Bu bileşenler yüksek sıcaklıklarda sürekli olarak çalışırsa, sadece işlemcinin kısaltmasına yol açmaz, uçuş kontrolü hassasiyetini ve görüntü işleme hızını etkilemez, aynı zamanda bileşen yaşlanmasını hızlandırır, başarısızlık risklerini arttırır ve termal korumanedeniyle potansiyel olarak sistem kapanmasınaneden olur. Termal jelin uygulanması tam olarak bu zorlukları ele almayı amaçlamakta ve bu kritik bileşenlerden ısının hızla uzaklaşmasını sağlamaktır.

Özellikle, bir drone içindeki termal jel için uygulama siteleri yaygın ve kritiktir. Örneğin, dronun "beyninin" yüzeyinde—ana kontrol çipi veya yüksek-Performans Görüntü İşlemcisi—Bir termal jel tabakası, bir ısı lavabosu veya metal bir orta ile sıkıca eşleştirilmeden önce uygulanır.-Yüksek hesaplama yükleri tarafından üretilen önemli ısıyı ele alarak ısı dağılması için tasarlanmış çerçeve. Elektronik hız denetleyicileri için (Escler)Büyük akımları idare eden ve özellikle güç mosfetleri olan önemli ısıtma, termal jel, ısıyı bağlı ısı lavabolarına aktarmak veya dronun kollarını veya vücut yapısını doğrudan soğutma için kullanmak için eşit derecede gereklidir. Güç yönetimi birimleri ve voltaj regülatör modülleri tarafından güç dönüşümü sırasında üretilen ısının da ısıya termal jel yoluyla kanalize edilmesi gerekir.-PCB veya küçük ısı lavabolarındaki bakır alanların dağıtılması. Dahası, yüksek-Güç görüntüsü iletim modülleri, özellikle güç amplifikatörleri (Pas), görüntü sensörleri (CMO'lar/CCD) ve onların işleme birimleri yüksek-Uzun kayıtlar sırasında hava fotoğrafçılığı uçağı ve hatta yüksek-Parlaklık LED aydınlatma boncukları (Donanmışsa), genellikle karşılık gelen ısı yayma bileşenlerine veya yapısal parçalara etkili ısı transferi için termal jele güvenerek kararlı sinyal iletimi ve görüntü kalitesi sağlar.

Dronlar için doğru termal jelin seçilmesi, performans parametrelerine katı gereksinimler getirir. İlk önce, Termal iletkenlik ısı transfer kapasitesini ölçen çekirdek metriktir. CPU ve yüksek gibi büyük ısı kaynakları için-Güç ESC'leri, daha yüksek termal iletkenliğe sahip ürünler, tipik olarak 3.0 W arasında değişen ürünler/M·K ila 8.0 w/M·Hızlı ısının çıkarılmasını sağlamak için genellikle K veya daha yüksek, daha yüksektir. Nispeten daha düşük ısı üretimi olan bileşenler için, maliyeti dengelemek için biraz daha düşük iletkenlik ürünleri seçilebilir. Eşzamanlı olarak, mükemmel Elektrikli yalıtım mutlak bir ön koşuldur; Termal jel, bileşenler ve ısı lavaboları arasında elektrikli kısa devreleri önlemeli, yüksek dielektrik mukavemet ve hacim direnci gerektirmelidir. Drone'ların aşırı ortamlarda çalışabileceğini düşünmek, Çalışma sıcaklığı aralığı termal jel yeterince geniş olmalı, şiddetli soğuktan yoğun ısıya ve bileşenlerin yüksek sıcaklıklarına dayanabilen, tipik olarak bir dizi içinde stabilite gerektiren bileşenlerin yüksek sıcaklıklarına dayanabilmelidir. -40°C. +150°C veya daha geniş. Uzun-Terim istikrarı ve güvenilirlik aynı zamanda çok önemlidir, düşük yağ kanamasını kapsayan (kontaminasyonu önlemek için), kurutma veya çatlamaya karşı direnç (termal performansı korumak için)ve iyi titreşim direnci (drone uçuşu sırasında titreşimlere dayanmak için). Ayrıca, uygun bir Viskozite Otomatik dağıtım veya manuel uygulamayı kolaylaştırır ve jel iyi tiksotropi sergilemeli, kesme altında kolayca akmasına izin vermeli, ancak uygulandıktan sonra kalmaya devam etmelidir.

Termal jelin optimal olarak gerçekleştirilmesini sağlamak için doğru uygulama yöntemleri de aynı derecede önemlidir. Uygulamadan önce, temas yüzeylerinin tam olarak temizlenmesi (Bileşen yüzeyi ve ısı emici yüzeyi) gereklidir, aksi takdirde termal transferi ciddi şekilde bozacak tüm toz, gres ve oksitler çıkarılır. Uygulanan miktar, ince ve tek tip bir katman hedefleyen hassas kontrol gerektirir – Arayüz boşluklarını tamamen doldurmak için yeterlidir, ancak termal direnci artıran veya taşma ve kontaminasyonaneden olan aşırı kalınlıktan kaçınmak. Isı batması tesisatı sırasında uygun ve hatta basınç uygulamak, jelin yayılmasına ve hava kabarcıklarının yerini almasına yardımcı olarak termal direnci daha da azaltır. Doğru ambalajı seçmek (örneğin, şırıngalar, kartuşlar) ve dağıtım yöntemi (manuel, otomatik) üretim ihtiyaçlarını eşleştirmelidir. Son olarak, termal jeli üreticinin önerilerine göre düzgün bir şekilde saklamak ve malzeme bütünlüğünü sağlamak için raf ömrüne dikkat etmek zorunludur. Kütle uygulamasından önce uyumluluk testi de temas halindeki malzemelerde hiçbir olumsuz reaksiyon meydana gelmez.

Özetle, drone termal yönetim sistemlerinde anahtar bir element olarak termal jel, arayüz boşluklarını verimli bir şekilde doldurarak kritik elektronik bileşenlerin ısı yayılma zorluklarını etkili bir şekilde ele alır. Ana kontrolör, ESC'ler, güç kaynağı ve görüntü iletim modülleri gibi hayati drone parçalarında yaygın olarak kullanılır ve dronun performans istikrarına, operasyonel güvenilirliğine ve uçuş güvenliğine önemli ölçüde katkıda bulunur. Bunedenle, bilimsel olarak seçme ve doğru uygulama-Performans Termal Jel, drone tasarımı ve üretiminde verimli termal yönetimin elde edilmesi için gerekli bir önlemdir.