燚智能硬件开发大讲堂
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热成像仪,电路板的分析利器
大部分人对热成像仪的认识,都是拍红外图片,根据被拍摄物体的不同的温度,显示不同的颜色。
热成像仪主要用于做产品热分析,改善产品发热和散热状况。
但燚智能的工程师还把热成像仪广泛应用在硬件电路板的开发调试中,能够超便捷的解决不少硬件设计问题。
最常见的用途:找到热源,加强散热
通过热成像图案,找到产品热设计不合理的地方。如下图准星位置,温度明显高于周边,需要改善。
SMT贴片,局部短路
电路板SMT试产的时候,难免会有个别引脚短路,究竟是哪里短路了呢?
通常硬件工程师分析,是根据某些功能失效或者测量信号来寻找短路点。但是一块电路板几百上千颗元器件,排查起来需要花费至少几个小时的时间。
热像仪提供了更快捷的方法:哪里短路了,哪里就会发热。(或者相关的地方会发热)。用热像仪照一下,很明显的就能看出来。
供电设计选型错误
DC-DC上的电感,如果选的电流过小、直流电阻过大,就会发热。
LDO压差过大、长期工作在最大电流下,也会发热。
供电开关上的P-MOS选的电流过小,也会明显发热。温度太高了,MOS管就烧掉了。
射频功放如果匹配不合理也会导致发热厉害,严重的时候会烧毁功放。
连接器输送的电流超标,也会发热严重。很多手机充电头发热,也是这个原因。
下图中,有4个小元器件发热很厉害,很有可能是这几个元器件选型太极限了,或超出使用范围了。
Layout走线不合理
大电流的线路如果走线走的太窄了,就会发热。
音频功放和电源ic如果layout的时候的散热处理不好,也会积聚大量的热量。(主要是没有在散热焊盘下形成完整的地平面、缺乏导热的通孔。)
如下图,一个12V转5V 4A的DC-DC模块板,因为电路板面积太小,且层数只有2层,散热环境很糟糕,满负荷工作时温度超过了100℃。这么高的温度对产品寿命影响很大,必须增加散热措施。
抓拍灵异事件
小编以前在实验室拍到过一张“灵异图片”。漆黑的实验室中,拍到了只有身体,没有脑袋的热成像图案。
正常人脸是热的,比身体要热,在整张图片中应该是红色的。
你们觉得,是不是因为拍到了一个没有脑袋的东西呢??
总结
硬件工程师拿到电路板之后,通上电,用热像仪照一照,很容易有“惊喜”的发现!
(这些方法只适合于毫安级别工作电流的智能产品,不适合微安级别的超低功耗产品)
如果没有热成像仪,可以用单点热探头,再不行,就用手摸吧。
燚智能周教授
物联网产品开发实战派!
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