5G行业终端与模组 – 功耗与散热设计

功耗的增长不仅只是供电设计难度增大，还给散热、备电、噪声设计等增长了不小的难度。

传统的4G模组热耗较小，很多场景下散热、供电不须要做专门的设计，但是5G则不然，须要专门考虑。

很多小的终端公司没有专门的散热设计团队，也不具备散热仿真和测试优化的能力，面对5G模组的散热方案不知道怎么下手，华为X Labs根据华为无线产品散热开拓履历以及和互助伙伴项目中总结如下几个散热设计建议：

1、散热设计建议

（1）MH5000模组须要增加散热器或贴外壳散热。
如果空间受限，建议通过构造设计上贴壳散热。

（2）模组与散热器之间须要有界面材料，推举硅脂（导热系数≥3.3W/m2K）3.3W/m2K或凝胶（导热系数≥3W/m2K），散热效果上，硅脂＞凝胶＞导热垫。
利用界面材料的时候，须要在样机首轮构造组装时，打开散热看重点检视界面材料是否打仗良好，打仗面积至少占到芯片面积70%以上。

（3）PCB 底部Bottom面大面铺铜，降热量分布开。
增加PCB的含铜量可以减小电流损耗热阻和提升PCB的导热率，从源头和传播路径上上降落芯片温度。

2、温度传感器布局

温度传感器是在温控设计上最主要的组件，根据温度传感器的上报数值不仅可以理解当前终真个事情状态，也可以根据温度传感器调度整机的业务负载，保障整机的性能可以发挥到最优。
温度传感器如何布局呢？是不是直接放在最热的地方就好？显然不是，详细建议如下：

（1）支配在重点芯片周围，能够明显感知芯片温度变革。

比如MH5000芯片、主CPU、电源、电池组等等，也可以考虑直接用芯片自身的传感器最为温控参考。

（2）风冷方案在芯片下贱位置。

在利用风冷散热的时候，须要将板载的温度传感器支配在芯片的下贱，以确保可以显著感知芯片温度的变革。

（3）自然散热方案支配在芯片上方

在利用自然散热方案的时候，热量都是向上方通报，须要将板载的温度传感器支配在芯片的上方。
同时，自然散热方案的终端须要精确安装和利用，比如小的密闭空间或是侧卧时，须要考虑温度规格降额利用。

3、温控设计

在散热设计上散热器、硬件设计是整体设计的“肉体”，而温控设计则是“灵魂”，直接关系到客户用的好不好。
一个好的温控设计，建议做到如下的几点：

（1）根据芯片或PCB温度逐渐调节风扇转速

有些厂家为了减少设计难度，风扇不做调速处理，直接上电用，这样风扇会一贯处于最大转速，一方面影响噪声和客户感想熏染，另一方面也影响风扇的寿命。

（2）高温时根据芯片温度适当业务降额

好的温控设计会根据单板、芯片的温度来调度当前的业务负载，让设备整体的环境温度适应性更强，例如手机等PAD类终端产品的散热设计一样平常会支配许多个温度传感器，当设备主芯片温度过高时，会降落一些参数如屏幕亮度、分辨率等等，降落整体的热耗，保障设备可以可靠运行。

（3）风扇的1+1备份，考虑寿命周期内免掩护

对付利用风扇的产品，须要考虑风扇的失落效带来的影响，一样平常对付行业终端来说，风扇的本钱微乎其微，可以考虑风扇1+1备份，全体生命周期内不用改换。

本文来源：华为云社区