uk
Блог
Блог

Ядро термічного управління безпілотником: детальне посібник із застосування теплового гелю та вибору параметрів

08 Jul, 2025

В межах точних і складних систем безпілотних літальних транспортних засобів (БЛА), ефективне теплове управління є першорядним для забезпечення стабільної роботи та безпеки польотів. Коли безпілотники стають все більш інтегрованими, електронні компоненти в їх компактних просторах генерують значне тепло під час роботи. Якщо ця спека не розсіюється ефективно та оперативно, воно безпосередньо загрожує продуктивності, надійності та навіть його тривалості життя. Серед різних рішень для термічного управління, тепловий гель, як вирішальний матеріал теплового інтерфейсу (Тим), відіграє незамінну роль. Це паста-Подобається або гель-як речовина, як правило, виготовлена ​​з силікону або не-Силіконова основа, змішана з високотепровідними наповнювачами. Його основна функція полягає у заповненні мікроскопічних зазорів повітря між теплом-генерування компонентів (Як чіпси) і структури розсіювання тепла (наприклад, теплові раковини або металеві кожухи). Оскільки повітря є поганим провідником тепла, наповнення цих прогалин тепловим гелем значно знижує контактний тепловий опір, створюючи ефективний шлях для передачі тепла і тим самим значно підвищує загальну ефективність розсіювання тепла.

Попит на тепловий гель у безпілотниках випливає з їх унікального робочого середовища та внутрішньої структури. Високий-влада-Електронні деталі щільності, такі як основна контрольна мікросхема (Процесор/Соц) Відповідальний за управління польотами та обробку даних, електронні контролери швидкості (ESCS) Управління швидкістю двигуна, інтегровані схеми управління живленням (Кмік) Обробка перетворення напруги та модулі, що виконують передачу зображення та бездротове зв'язок (як відео передавачів та чіпсетів РФ), всі основні джерела тепла. Якщо ці компоненти працюють безперервно при високих температурах, це може не лише призвести до дроселі процесора, що впливає на точність контролю польоту та швидкість обробки зображень, але й прискорення старіння компонентів, збільшення ризиків відмови та потенційно спричиняє відключення системи за рахунок термічного захисту. Застосування теплового гелю точно спрямоване на вирішення цих проблем, забезпечуючи, щоб тепло швидко проводилося далеко від цих критичних компонентів.

Зокрема, сайти застосування для теплового гелю в безпілотнику широко поширені та критичні. Наприклад, на поверхні "мозку" безпілотника—основний контрольний мікросхема або високий-Процесор зображень продуктивності—Шар теплового гелю наноситься до того, як його щільно поєднують з тепловим раконом або металевою серединою-Рама, призначена для розсіювання тепла, вирішуючи значне тепло, що утворюється за допомогою високих обчислювальних навантажень. Для електронних контролерів швидкості (ESCS), які обробляють великі течії та відчувають значне нагрівання, зокрема їх потужні мосфети, тепловий гель однаково необхідний для перенесення тепла в прикріплені теплові раковини або безпосередньо використання структури руки або тіла безпілотника для охолодження. Тепло, що генерується під час перетворення живлення за допомогою блоків управління живленням та модулями регулятора напруги, також потрібно спрямовувати за допомогою теплового гелю для нагрівання-Розсіюючи мідні ділянки на друкованій платі або невеликих тепловідвідниках. Крім того, високий-модулі передачі живлення, особливо підсилювачі потужності (ПАС), датчики зображення (CMOS/CCD) та їх обробки в високому рівні-Кінцеві повітряні фотографії безпілотники під час довгих записів і навіть високі-яскравість вела освітлення намистин (якщо він буде), часто покладається на тепловий гель для ефективної передачі тепла до відповідних компонентів розсіювання тепла або структурних частин, забезпечуючи стабільну передачу сигналу та якість зображення.

Вибір правого теплового гелю для безпілотників накладає суворі вимоги до своїх параметрів продуктивності. По -перше, Теплопровідність - це основна метрика, що вимірює його здатність до передачі тепла. Для основних джерел тепла, таких як процесори та високі-потужність ESC, продукти з більшою теплопровідністю, як правило, від 3,0 Вт/м·K до 8,0 Вт/м·K або навіть вище, зазвичай необхідні для забезпечення швидкого видалення тепла. Для компонентів із порівняно нижчим виробництвом тепла може бути обрано дещо менші продукти провідності для балансу витрат. Одночасно, відмінно Електрична ізоляція є абсолютною умовою; Тепловий гель повинен запобігти електричним коротким ланцюгам між компонентами та тепловими раковими, що потребує високої діелектричної міцності та об'ємного опору. Розгляд безпілотників може діяти в екстремальних умовах, Діапазон робочої температури теплового гелю повинен бути достатньо широким, здатним витримувати зовнішні умови від сильного холодного до інтенсивного тепла, а також високих температур самих компонентів, як правило, вимагає стабільності в межах діапазону -40°C +150°C або ширше. Довгий-Термін стабільності та надійність також мають вирішальне значення, охоплюючи низькокровні кровотечі (для запобігання забрудненню), стійкість до висихання або розтріскування (для підтримки теплових показників), і хороша стійкість до вібрації (Витримати вібрації під час польоту безпілотника). Крім того, відповідний В'язкість Сприяє автоматизованому дозуванні або вручному застосуванні, а гель повинен проявляти хорошу тиксотропію, що дозволяє йому легко протікати під зсув, але залишатися подарованим після нанесення.

Для забезпечення термічного гелю оптимально, правильні методи застосування є не менш важливими. Перед нанесенням ретельне очищення контактних поверхонь (поверхня компонентів і поверхня теплової раковини) є важливим, видалення всього пилу, жиру та оксидів, що інакше сильно погіршить теплову передачу. Сума, що застосовується, потребує точного контролю, спрямований на тонкий і рівномірний шар – Досить повністю заповнити зазори інтерфейсу, але уникаючи надмірної товщини, що збільшує тепловий опір або викликає переповнення та забруднення. Застосування відповідного та навіть тиску під час встановлення теплової раковини допомагає розповсюдити гель і витіснити бульбашки повітря, що ще більше зменшуючи тепловий опір. Вибір правильної упаковки (наприклад, шприци, картриджі) і метод розподілу (посібник, автоматизований) повинні відповідати виробничим потребам. Нарешті, необхідно належним чином зберігати тепловий гель відповідно до рекомендацій виробника, звертаючи увагу на його термін зберігання, щоб забезпечити цілісність матеріалу. Тестування сумісності перед масовим застосуванням також доцільно підтвердити, що не виникають побічних реакцій із контактами з матеріалами.

Підсумовуючи, тепловий гель, як ключовий елемент у системах термічного управління безпілотниками, ефективно вирішує проблеми з розсіюванням тепла критичних електронних компонентів шляхом ефективного заповнення прогалин інтерфейсу. Він широко використовується у життєвих деталях безпілотників, таких як головний контролер, ESC, джерело живлення та модулі передачі зображень, суттєво сприяючи стабільності продуктивності безпілотника, надійності та безпеці польоту. Тому науково вибираючи та правильно застосовуючи високий-Термічний гель продуктивності є необхідним заходом для досягнення ефективного теплового управління при проектуванні та виробництві безпілотників.