我是捷多邦的老張，深耕PCB十二年，深知熱管理在高性能電子系統(tǒng)中的決定性作用。宇樹科技的人形機(jī)器人能夠完成半程馬拉松等長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)態(tài)任務(wù)，其AI算力系統(tǒng)的持續(xù)輸出能力尤為關(guān)鍵，而支撐這一能力的背后，是PCB層面精心設(shè)計(jì)的熱傳導(dǎo)與散熱策略。
長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)意味著主控芯片、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元和電源模塊持續(xù)工作，局部溫升不可避免。若熱量無(wú)法及時(shí)導(dǎo)出，可能導(dǎo)致處理器降頻或信號(hào)漂移，影響動(dòng)作穩(wěn)定性。因此，PCB設(shè)計(jì)需從材料選擇到結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行系統(tǒng)性考量。
常見做法是在高功耗器件下方布置大面積銅箔，并通過(guò)密集導(dǎo)熱過(guò)孔將熱量傳遞至底層或金屬支架。部分設(shè)計(jì)還會(huì)采用鋁基或銅基金屬芯板，直接將熱量導(dǎo)向外殼，實(shí)現(xiàn)高效散熱。
同時(shí)，電源轉(zhuǎn)換效率直接影響發(fā)熱量。為此，PCB上的DC-DC模塊常采用同步整流拓?fù)洌?yōu)化布線以減少回路阻抗，降低能量損耗。高頻開關(guān)噪聲也被納入考慮，避免干擾鄰近信號(hào)線。
值得注意的是，散熱設(shè)計(jì)還需兼顧輕量化需求。過(guò)度增加銅厚或散熱片可能提升重量，因此需在熱性能與結(jié)構(gòu)負(fù)擔(dān)之間取得平衡。仿真分析在這一階段發(fā)揮重要作用，幫助預(yù)判溫度分布，優(yōu)化走線與開窗位置。
可以說(shuō)，機(jī)器人跑得遠(yuǎn)，不僅靠電池，更靠每一塊板子的“冷靜”表現(xiàn)。關(guān)注我，一起探討高密度系統(tǒng)中的熱與電協(xié)同之道。
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