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1、手机散热原理技术,孙振涛 201322080429李悦 201322080430,1,2,3,4,手机发热的简介,手机石墨片散热的原理,手机石墨散热的应用,未来新型手机散热方式,随着智能手机的发展,芯片的主频越来越高,功率越来越大,这样会产生大量的热量,如热量不能够及时导出,会造成频率的降低,同时热源部位热感强烈。手机发热不仅影响舒适感,还会影响手机的性能。过度发热还会烧坏硬件,更有可能在充电的时候引起火灾,手机发热的简介,手机产生热量的部件主要是CPU、主板、电池手机过热的原因主要有三个方面:一是部件电阻过大;二是导热不充分,散热不合理,导致热量在手机内部聚集,使某一部位过热;三是长时间运行
2、软件过多,功率增加。,手机为什么会发热?,手机运行时,电池输出电流,通过各个部件时都会产生热量。所以手机发热是正常的,机器运行产生的热量主要通过背部导出,手机运行时背部没有热度才是不正常的。一般来说手机运行时的正常温度是30度至50度,超过50度不仅持握的舒适感会降低,而且手机的性能也会受到影响,手机散热的方法,外部采用金属外壳或散热孔散热孔是手机散热的重要手段。一般通行的做法是在机器的背部开设大量的散热孔,机器内的热量可通过这些散热孔散布到周围空气中。采用金属外壳同样的道理。,我们目前所使用的手机,没有加入特别的散热措施,都是自然散热。就是热源在自然环境条件下,通过传导和辐射散失到大气环境中
3、 因此手机上就需要良好的导热材料以及热散失环境,手机散热的方法,石墨散热片是一种全新的导热散热材料,具有独特的晶粒取向,沿两个方向均匀导热,平面内具有150-1500 W/m-K 范围内的超高导热性能,片层状结构可很好地适应任何表面,屏蔽热源与组件的同时改进消费类电子产品的性能,内部采用石墨散热片,各种材料的导热系数,采用石墨导热片,石墨片的结构,低热阻:热阻比铝低40%,比铜低20%重量轻:重量比铝轻25%,比铜轻75%弯曲性:石墨散热片能贴附在任何平面和弯曲的表面,并能依客户需求做任何形式的切割。,石墨片的性能,10,石墨片的散热原理,石墨散热片就是通过将热量均匀的分布在二维平面从而有效的
4、将热量转移,保证组件在所承受的温度下工作。,11,石墨片的散热原理,手机测试,功能全开60分钟,使用石墨片,未使用石墨片,AL7T,实例详解,14,iPhone4GS,15,三星 GALAXY Note,16,小米,第一块在CPU芯片与中间层之间的石墨散热片,17,小米,第二块在屏幕与中间层之间的石墨散热片,NEC公司在其生产的手机中,首次采用了热管散热技术。该手机内部内置了液冷系统:在手机内部封入了一条长约10CM的扁平热管,里面充入纯水。当CPU开始发热的时候,纯水会渐渐变成蒸汽,加快将热量传递到手机外壳再散发的速度。这种散热方案使用扁平热管,具有热量扩散能力,减小散热面的热流密度,降低芯
5、片散热路径的热阻,这种方案来源于电脑和笔记本的散热技术缺点:价格贵,良品率低,无法满足大规模需求。,未来新型散热方式,热管散热技术,未来新型散热方式,热管散热技术,未来新型散热方式,热管散热技术,华为2013研究所创新设计一种热能转化电能的充电芯片,当cpu的温度高于某一值时,自动启动充电芯片,给电池进行充电,既降低了cpu温度,又延长了手机的续航时间。该充电芯片是由一个发电板和一个控制器组成,发电板里是纳米级的热磁颗粒,当这些颗粒受热后就会振荡产生电流,充给电池。缺点:目前热电的转换效率还不高,低于15%,未来新型散热方式,热量转换技术,GE(通用电气公司)推出的一种新的冷却技术,像信用卡一
6、样薄。该技术将微流体波纹管作为主要材料,提供高速度喷射的空气来冷却周围的电子元件。系统所创建的对流速度是自然对流的10倍以上,以改善热传递。而冷却溶液仅4毫米高,这与传统的冷却技术相比减少了50的用量。目前需要解决的问题:1。降低电能的消耗,在目前手机锂电池的容量密度情况下,使用风扇会降低待机时间;2。手机厚度上的限制,因为目前GE的产品厚度为4mm。,未来新型散热方式,双压电式冷却技术,未来新型散热方式,双压电式冷却技术,24,1.避免边充电边长时间玩手机。充电中手机电流很多,这个时候使用手机是在充电电流上又增加一个使用电流,按手机设计承受这个电流是没问题的,但是长时间处在这个大电流的工作状态下,发热也很难避免。所以手机充电的时候还是不要玩大型游戏或观看视频,让自己和手机稍事休息。2.避免在一个信号不好的地方打电话。信号不好地方,手机会自动提升自己搜索信号和接受信号功率,在一个大功率的工作状态下,手机会比平时打电话易热,同时辐射也更大。使用耳机,减少了辐射,同时改善了手握手机减弱信号的情况,手机信号也会变好。3.避免同时运行大量应用软件。安卓系统有一个明显特点是,很多应用软件在打开后,你以为自己退出就关闭了,但其实他还存在后台内。这样就占用了有限的内存空间,处理器每次寻址空间增减,无形的增加了处理数据量。,如何避免手机过热?,Thanks,