熱成像儀,在硬件電路分析中的作用!快速解決各種硬件疑難問題!

燚智能硬件開發大講堂

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熱成像儀,電路板的分析利器

大部分人對熱成像儀的認識,都是拍紅外圖片,根據被拍攝物體的不同的溫度,顯示不同的顏色

熱成像儀主要用於做產品熱分析,改善產品發熱和散熱狀況。

但燚智能的工程師還把熱成像儀廣泛應用在硬件電路板的開發調試中,能夠超便捷的解決不少硬件設計問題。

熱成像儀,在硬件電路分析中的作用!快速解決各種硬件疑難問題!

最常見的用途:找到熱源,加強散熱

通過熱成像圖案,找到產品熱設計不合理的地方。如下圖準星位置,溫度明顯高於周邊,需要改善。

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SMT貼片,局部短路

電路板SMT試產的時候,難免會有個別引腳短路,究竟是哪裡短路了呢?

通常硬件工程師分析,是根據某些功能失效或者測量信號來尋找短路點。但是一塊電路板幾百上千顆元器件,排查起來需要花費至少幾個小時的時間。

熱像儀提供了更快捷的方法:哪裡短路了,哪裡就會發熱。(或者相關的地方會發熱)。用熱像儀照一下,很明顯的就能看出來。

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局部發熱

供電設計選型錯誤

DC-DC上的電感,如果選的電流過小、直流電阻過大,就會發熱。

LDO壓差過大、長期工作在最大電流下,也會發熱。

供電開關上的P-MOS選的電流過小,也會明顯發熱。溫度太高了,MOS管就燒掉了。

射頻功放如果匹配不合理也會導致發熱厲害,嚴重的時候會燒燬功放。

連接器輸送的電流超標,也會發熱嚴重。很多手機充電頭髮熱,也是這個原因。

下圖中,有4個小元器件發熱很厲害,很有可能是這幾個元器件選型太極限了,或超出使用範圍了。

熱成像儀,在硬件電路分析中的作用!快速解決各種硬件疑難問題!

局部小元器件發熱,一般情況下都是不正常的

Layout走線不合理

大電流的線路如果走線走的太窄了,就會發熱。

音頻功放和電源ic如果layout的時候的散熱處理不好,也會積聚大量的熱量。(主要是沒有在散熱焊盤下形成完整的地平面、缺乏導熱的通孔。)

如下圖,一個12V轉5V 4A的DC-DC模塊板,因為電路板面積太小,且層數只有2層,散熱環境很糟糕,滿負荷工作時溫度超過了100℃。這麼高的溫度對產品壽命影響很大,必須增加散熱措施。

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12V-5V 4A降壓模塊,發熱量巨大

抓拍靈異事件

正常人臉是熱的,比身體要熱,在整張圖片中應該是紅色的。

你們覺得,是不是因為拍到了一個沒有腦袋的東西呢??

熱成像儀,在硬件電路分析中的作用!快速解決各種硬件疑難問題!

只有身體,沒有腦袋的熱成像照片!怎麼回事?

總結

硬件工程師拿到電路板之後,通上電,用熱像儀照一照,很容易有“驚喜”的發現!

(這些方法只適合於毫安級別工作電流的智能產品,不適合微安級別的超低功耗產品)

如果沒有熱成像儀,可以用單點熱探頭,再不行,就用手摸吧。


燚智能周教授

物聯網產品開發實戰派!

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