简介

可穿戴技术是一个不断增长的领域,其实施范围从国防到商业和工业应用。增强现实器件的紧凑和轻量级方面可能会带来热、密封和保护方面的挑战和设计需求。以下内容基于需要其可穿戴电子设备上热位移设计的客户。

增强现实眼镜

挑战

可穿戴设备包括一系列具有多个天线的PCB和电子设备,这些天线最初被密封在塑料外壳中。热测试显示内部部件和接触车身的外表面有高温问题。原始设计为 CPU 提供了一个小散热器,但其解决热问题的有效性尚不清楚。

宝德(Boyd)公司热工部门Aavid的团队面临的挑战包括:创造一个安全舒适的外部温度、加强天线接收的信号,以及保持内部设备冷却。在规定的时间内,我们要预测和改进玻璃的热性能,而玻璃所处的环境是一个覆盖天线区域的塑料外壳材料下的自然对流环境。

解决 方案

Boyd创建了现有设备的CFD模型,并对模型参数进行了微调,以匹配所提供的热测试数据。对顶部铝制吊具进行了修改,以通过增加其有效表面积来增强辐射和对流传热。接下来,优化整个器件的传导传热,以减少热点和外表面之间的温度梯度。战略性地放置石墨片以散布热量,同时使用绝缘材料将热量与将与用户皮肤接触的表面隔离开来。

为改善设备的美观性,将铝制散热器安装在PCB板上,能掩饰许多凹凸不平和杂乱无章的地方。PCB本身作为散热系统的一部分,可用于提高性能。另外,还用热界面材料填充于铝制散热器和PCB上关键器件之间的空隙。

基线模拟结果与样机热试验数据能很好吻合。顶部铝制散热器能有效地将热量从系统中去除。通过采用其他导热和隔热材料,如可灌注热界面材料、石墨、泡棉和PCB本身,设备的美观性和实用性有了显著改善。

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