В современных электронных устройствах модуль камеры действует как "электронный глаз".Перегрев не только снижает качество изображения, но и сокращает срок службы модуляКак эффективно охлаждать модули камер стало критической задачей для инженеров.
Для уже изготовленных модулей камер их внутренняя структура не может быть изменена, но все еще доступны несколько внешних методов охлаждения:
Физические охладительные приспособления: Наиболее распространенные решения включают установку миниатюрных теплоотводов или охлаждающих плавников для увеличения площади поверхности модуля и ускорения рассеивания тепла.Тепловая паста или подушки заполняют микроскопические пробелы между поверхностью модуля и теплоотводом, действующие как эффективные мосты для теплопроводности.
Принудительное охлаждение воздухом: Там, где позволяет пространство устройства, небольшие вентиляторы или специальные воздуховоды могут направлять воздушный поток через модуль, унося тепло.Это стандартная конфигурация во многих высококлассных системах видеонаблюдения и автомобильных камерах.
Тепловая интеграция на уровне системы: подключение модуля камеры к основной системе охлаждения устройства, например, использование тепловых труб для передачи тепла в общую тепловую систему смартфона или камеры.
При проектировании новых модулей камер с нуля инженеры могут систематически обращаться к генерированию тепла у источника:
Искусство проектирования тепловых печатных плат:
Большая площадь ПХБ: Большая плата обеспечивает большую естественную площадь поверхности для рассеивания тепла.
Стратегия медного слоя: Широкое использование меди в многослойных печатных пластинках, наряду с разработанными открытыми областями меди, использует превосходную теплопроводность меди для быстрого распространения тепла от микросхем по всей панели.Виасы могут передавать тепло на противоположную сторону.
Оптимизация цепей и потребления энергии:
Оптимизированное проектирование источника питания: Использование более эффективных систем управления энергопотреблением (PMIC) для сокращения потерь при преобразовании энергии.
Выбор маломощных компонентов: Выбор датчиков изображения и процессоров, построенных с помощью более новых, более продвинутых процессов изготовления, которые по своей сути имеют более низкое потребление энергии и производство тепла.
Интеллектуальное управление с помощью программного обеспечения и алгоритмов:
Параметры работы камеры могут быть динамически регулированы с помощью программного обеспечения драйвера:
Уменьшение частоты кадров: В сценариях, где высокая текучесть не требуется (например, статическое наблюдение), снижение частоты кадров с 60 к/с до 30 к/с или меньше может значительно уменьшить вычислительную нагрузку и тепло.
Приспосабливаемое разрешение: Не постоянно использовать максимальное разрешение, когда это не необходимо.
Интеллектуальные режимы сна: отключение части схемы или ввод в состояние низкой мощности во время режима ожидания.
В практических высококачественных приложениях, таких как основные камеры смартфонов или автономные системы визуализации транспортных средств, обычно используется комбинация "внутренней оптимизации" и "решений для модернизации".Внутреннее, используются низкомощные конструкции и точные тепловые структуры; внешне модули интегрированы в общую систему охлаждения устройства,которые могут включать паровые камеры или теплораспределители на основе графена.
Поскольку модули камер развиваются в сторону более высоких мегапикселей, меньших форм-факторов и постоянной работы, технологии охлаждения продолжают внедряться.g., нанотермальные интерфейсные материалы), новые структуры (например, микроканальное охлаждение) и более интеллектуальные алгоритмы теплового управления, работающие вместе, чтобы наши "электронные глаза" оставались чистыми, прохладными,и стабильный при любых условиях.
