本實(shí)用新型涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種電子設(shè)備的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)以及監(jiān)控設(shè)備。

背景技術(shù)：

電子芯片的工作溫度一般在-10℃到80℃，芯片的集成度越來越高，隨之而來的是工作狀態(tài)下芯片的溫度也不斷升高，導(dǎo)致芯片的性能急劇下降。另一方面，應(yīng)用于中國(guó)北方、北歐、北美等極寒地區(qū)時(shí)，設(shè)備的環(huán)境溫度過低，易導(dǎo)致設(shè)備無法正常啟動(dòng)。

目前，基本方案為通過加熱裝置對(duì)設(shè)備內(nèi)部器件進(jìn)行升溫。在低溫加熱時(shí)，主要是對(duì)設(shè)備內(nèi)部的電子器件進(jìn)行加熱，通常是通過加熱薄膜加熱PCB(Printed Circuit Board，印制電路板)從而使芯片溫度升高，或者加熱設(shè)備內(nèi)部空氣進(jìn)而使電子器件的溫度升高。

現(xiàn)有技術(shù)中，設(shè)備的導(dǎo)熱裝置在低溫加熱時(shí)，加熱PCB芯片升溫的響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，熱量易散發(fā)，加熱效率較低；加熱設(shè)備內(nèi)部空氣的能量損失較大甚至無法滿足低溫啟動(dòng)的需求，加熱的效率更低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種電子設(shè)備的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)以及監(jiān)控設(shè)備，解決了現(xiàn)有技術(shù)中電子設(shè)備低溫啟動(dòng)過程中芯片的加熱效率低、浪費(fèi)的能量較多的的問題。

本實(shí)用新型方法包括：

一種電子設(shè)備的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，包括：

殼體及位于所述殼體內(nèi)部的印刷電路板PCB、設(shè)置于所述PCB上的主芯片、為所述主芯片加熱的加熱裝置、相變導(dǎo)熱裝置及加熱控制裝置；

所述加熱控制裝置，與所述加熱裝置電相連用于控制所述加熱裝置的通電情況，當(dāng)檢測(cè)到溫度低于第一閾值時(shí)，使所述加熱裝置通電；

所述相變導(dǎo)熱裝置，與所述殼體的內(nèi)壁固定連接且與所述加熱裝置接觸，所述相變導(dǎo)熱裝置內(nèi)部填充相變材料，所述相變材料的凝固點(diǎn)溫度高于所述第一閾值以使所述加熱裝置在加熱時(shí)減少熱量的外散。

可選的，所述加熱控制裝置，還用于：

當(dāng)檢測(cè)到溫度高于第二閾值時(shí)，使所述加熱裝置停止通電；

所述相變材料在溫度大于第三閾值時(shí)為液體狀態(tài)或氣體狀態(tài)從而將所述主芯片的熱量傳導(dǎo)到殼體外部；

所述第二閾值大于所述第一閾值，且所述第三閾值大于或等于所述第二閾值。

可選的，所述加熱裝置為加熱薄膜，所述加熱薄膜設(shè)置于所述主芯片遠(yuǎn)離所述PCB的一面上，且位于所述主芯片與所述相變導(dǎo)熱裝置之間。

可選的，所述相變導(dǎo)熱裝置為一凹型結(jié)構(gòu)，所述相變導(dǎo)熱裝置的兩端與所述殼體的內(nèi)壁連接，所述相變導(dǎo)熱裝置的底面與所述主芯片接觸。

可選的，所述相變導(dǎo)熱裝置內(nèi)部為毛細(xì)吸液芯結(jié)構(gòu)。

可選的，所述相變導(dǎo)熱裝置與所述加熱裝置之間設(shè)置有導(dǎo)熱材料。

可選的，所述加熱裝置覆蓋所述主芯片的中心區(qū)域，所述導(dǎo)熱材料接觸所述主芯片的邊緣區(qū)域。

可選的，所述導(dǎo)熱材料為導(dǎo)熱硅膠墊。

一種監(jiān)控設(shè)備，所述監(jiān)控設(shè)備內(nèi)部包括上述導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，在殼體內(nèi)的PCB上依次設(shè)置主芯片、加熱裝置、相變導(dǎo)熱裝置及加熱控制裝置。其中，加熱裝置用于為主芯片加熱，并通過加熱控制裝置，控制加熱裝置的通電情況。具體為當(dāng)加熱控制裝置檢測(cè)到溫度低于第一閾值，即主芯片的溫度過低，一般為設(shè)備剛啟動(dòng)時(shí)，向加熱裝置通電，此時(shí)電流產(chǎn)生的熱量通過加熱裝置傳到主芯片上，使主芯片溫度升高。相變導(dǎo)熱裝置，與所述殼體的內(nèi)壁固定連接，且與所述加熱裝置接觸。相變導(dǎo)熱裝置內(nèi)部填充有相變材料，該相變材料的凝固點(diǎn)溫度高于第一閾值。這樣，在裝置低溫啟動(dòng)時(shí)，相變導(dǎo)熱裝置內(nèi)部填充的相變材料為固體狀態(tài)，傳熱性能低，抑制導(dǎo)熱，阻隔了加熱裝置與設(shè)備外部的熱量的傳遞，使得加熱裝置向相變導(dǎo)熱裝置傳導(dǎo)的熱量不易散發(fā)出去，保證了大部分加熱裝置產(chǎn)生的熱量向主芯片傳導(dǎo)，增加了主芯片升溫的效率，減少了能量的損失。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一中導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二中導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中一種導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例三中導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部份實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

為了方便起見，以下說明中使用了特定的術(shù)語體系，并且這并不是限制性的。措詞“左”、“右”、“上”和“下”表示在參照的附圖中的方向。措詞“向內(nèi)”和“向外”分別是指朝著以及遠(yuǎn)離描述的對(duì)象及其指定部分的幾何中心。術(shù)語包括以上具體提及的措詞、其衍生物以及類似引入的措詞。

本實(shí)用新型實(shí)施例中的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用在電子設(shè)備例如監(jiān)控設(shè)備的內(nèi)部，由于監(jiān)控設(shè)備大多在室外使用，那么在寒冷的冬天，尤其是在中國(guó)北方，北歐北美等極寒地區(qū)，室外溫度極低，監(jiān)控設(shè)備無法正常啟動(dòng)。在監(jiān)控設(shè)備的攝像機(jī)內(nèi)部設(shè)置本實(shí)用新型實(shí)施例中的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，可以在監(jiān)控設(shè)備低溫啟動(dòng)的狀態(tài)下加熱設(shè)備的主芯片，保證監(jiān)控設(shè)備的正常工作，還能在設(shè)備內(nèi)部溫度升高后，向外散熱。

如圖1所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種電子設(shè)備的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，包括：殼體1及位于所述殼體1內(nèi)部的PCB2、設(shè)置于所述PCB2上的主芯片3、用于為主芯片3加熱的加熱裝置4、相變導(dǎo)熱裝置5及加熱控制裝置，其中，加熱控制裝置未在圖中顯示。

所述加熱控制裝置，與所述加熱裝置4電相連，用于控制加熱裝置4的通電情況，當(dāng)檢測(cè)到溫度低于第一閾值時(shí)，使加熱裝置4通電；

所述相變導(dǎo)熱裝置5，與所述殼體1的內(nèi)壁固定連接且與所述加熱裝置4接觸，所述相變導(dǎo)熱裝置5內(nèi)部填充相變材料，所述相變材料的凝固點(diǎn)溫度高于所述第一閾值以使所述加熱裝置4在加熱時(shí)減少熱量的外散。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，在殼體內(nèi)的PCB2上依次設(shè)置主芯片3、加熱裝置4、相變導(dǎo)熱裝置5。其中，加熱裝置4用于為主芯片3加熱，并通過加熱控制裝置，控制加熱裝置4的通電情況。具體為當(dāng)加熱控制裝置檢測(cè)到溫度低于第一閾值，即主芯片3的溫度過低，一般為設(shè)備剛啟動(dòng)時(shí)，向加熱裝置4通電，此時(shí)電流產(chǎn)生的熱量通過加熱裝置4傳到主芯片3上，使主芯片3溫度升高。相變導(dǎo)熱裝置5，與所述殼體1的內(nèi)壁固定連接，且與所述加熱裝置4接觸。相變導(dǎo)熱裝置5內(nèi)部填充有相變材料，該相變材料的凝固點(diǎn)溫度高于第一閾值。這樣，在裝置低溫啟動(dòng)時(shí)，相變導(dǎo)熱裝置5內(nèi)部填充的相變材料為固體狀態(tài)，傳熱性能低，抑制導(dǎo)熱，阻隔了加熱裝置4與設(shè)備外部的熱量的傳遞，使得加熱裝置4向相變導(dǎo)熱裝置5傳導(dǎo)的熱量不易散發(fā)出去，保證了大部分加熱裝置4產(chǎn)生的熱量向主芯片3傳導(dǎo)，增加了主芯片3升溫的效率，減少了能量的損失。

另一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，不僅能夠在低溫啟動(dòng)的狀態(tài)下加熱設(shè)備的主芯片3，還能在設(shè)備內(nèi)部溫度升高后，向外散熱。

所述加熱控制裝置，還用于當(dāng)檢測(cè)到溫度高于第二閾值時(shí)，使所述加熱裝置4停止通電；

所述相變材料在溫度大于第三閾值時(shí)為液體或氣體狀態(tài)從而將所述主芯片3的熱量傳導(dǎo)到殼體1外部；

所述第二閾值大于所述第一閾值，且所述第三閾值大于或等于所述第二閾值。

相變材料是指隨溫度變化而改變物質(zhì)狀態(tài)并能提供潛熱的物質(zhì)。轉(zhuǎn)變物理性質(zhì)的過程稱為相變過程，這時(shí)相變材料將吸收或釋放大量的潛熱。最常見的相變材料即為水，當(dāng)溫度低至0℃時(shí)，水由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)(結(jié)冰)，當(dāng)溫度高于0℃時(shí)水由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)(溶解)。在結(jié)冰過程中放出熱能量，而在溶解過程中吸收大量的熱能量。

具體來說，設(shè)備低溫啟動(dòng)后，主芯片3的溫度持續(xù)升高，當(dāng)加熱控制裝置檢測(cè)到溫度高于第二閾值時(shí)，這里的第二閾值大于第一閾值，此后主芯片3無需加熱，則停止向加熱裝置4通電。相變導(dǎo)熱裝置5內(nèi)部填充的相變材料，在溫度大于第三閾值時(shí)為液體狀態(tài)或氣體狀態(tài)，由于相變材料在由固體狀態(tài)變?yōu)橐后w狀態(tài)，甚至繼續(xù)變?yōu)闅怏w狀態(tài)時(shí)，需吸收大量的熱量，能帶走主芯片3上的熱量，且液體或氣體的流動(dòng)性能高，可以將內(nèi)部的熱量通過殼體1向外部散發(fā)出去。這樣，在設(shè)備持續(xù)工作以致內(nèi)部溫度不斷升高，超過了第三閾值后，相變材料可以將設(shè)備高效散熱，保證了高溫時(shí)設(shè)備的散熱。因此，本實(shí)用新型實(shí)施例中的導(dǎo)熱裝置，即可在溫度過低時(shí)加熱主芯片3，保證電子設(shè)備的正常啟動(dòng)，又可在設(shè)備內(nèi)部溫度過高時(shí)向外散熱，兼顧了高效加熱和散熱的功能，克服了現(xiàn)有技術(shù)的局限性。

本實(shí)用新型實(shí)施例中的相變導(dǎo)熱裝置為金屬材質(zhì)，內(nèi)部為毛細(xì)吸液芯結(jié)構(gòu)，在毛細(xì)吸液芯中填充有相變材料，比如可以為水。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部溫度升高時(shí)，毛細(xì)吸液芯的結(jié)構(gòu)可以使相變材料由固體狀態(tài)迅速變?yōu)橐后w狀態(tài)或氣體狀態(tài)。且液體狀態(tài)或氣體狀態(tài)的相變材料，可以將毛細(xì)吸液芯作為冷凝液從冷凝段回流到蒸發(fā)段所需要的通道，并且汽液分界面上的表面毛細(xì)孔產(chǎn)生的毛細(xì)抽吸力可幫助冷凝液回流。這樣，可以克服重力方向?qū)ο嘧儗?dǎo)熱裝置傳熱性能的影響。此外，液體或氣體的流動(dòng)性增強(qiáng)，也增加了相變導(dǎo)熱裝置良好的散熱性能。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例二中相變導(dǎo)熱裝置5為一凹型結(jié)構(gòu)，如圖2所示，這種結(jié)構(gòu)能更好地適應(yīng)于設(shè)備的安裝。所述相變導(dǎo)熱裝置5的兩端與所述殼體1的內(nèi)壁連接，所述相變導(dǎo)熱裝置5的底面與所述加熱裝置4接觸。這樣，在溫度較高時(shí)，相變導(dǎo)熱裝置5可以直接將主芯片3上的熱量傳遞到殼體1上，并通過殼體1將熱量散發(fā)出去，保證了主芯片3的散熱。

由于在低溫狀態(tài)下有相變導(dǎo)熱裝置5阻礙加熱裝置溫度的外散，本實(shí)用新型實(shí)施例可以將加熱裝置4設(shè)置在主芯片3上，直接加熱主芯片3。

此時(shí)，所述加熱裝置4為加熱薄膜，其厚度小于1mm，一般為0.3mm。加熱薄膜選用高導(dǎo)熱系數(shù)的薄膜材料，如銅膜，其在厚度方向的導(dǎo)熱熱阻較小，可以便于加熱和散熱。所述加熱薄膜設(shè)置于所述主芯片3遠(yuǎn)離所述PCB2的一面上，且位于所述主芯片3與所述相變導(dǎo)熱裝置5之間。

現(xiàn)有技術(shù)中由于主芯片3與PCB2在設(shè)備內(nèi)部為主芯片3相較于PCB2位于更外部的位置，如圖3所示。為了防止加熱裝置4的熱量向外發(fā)散，加熱裝置4是設(shè)置在PCB2位于遠(yuǎn)離主芯片3的一面上。通過加熱PCB2，間接的將熱量傳送給主芯片3，使主芯片3的溫度升高。這樣一來，加熱的響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，熱能損失大。本實(shí)用新型實(shí)施例中，由于存在相變導(dǎo)熱裝置5抑制加熱裝置4熱量向外傳遞，因此可以將加熱薄膜設(shè)置在主芯片3上，直接加熱主芯片3，達(dá)到主芯片3快速升溫的效果，減少了熱量的損失。

進(jìn)一步地，所述相變導(dǎo)熱裝置5與所述加熱裝置4之間還設(shè)置有導(dǎo)熱材料6，如圖4所示。本實(shí)用新型實(shí)施例三中，所述加熱裝置4覆蓋所述主芯片3的中心區(qū)域，所述導(dǎo)熱材料6接觸所述主芯片3的邊緣區(qū)域，該導(dǎo)熱材料選用為導(dǎo)熱硅膠，由于硅膠的材質(zhì)較為柔軟，為ShoreOO 10至30左右硬度，可以很好地填充相變導(dǎo)熱裝置5與主芯片3之間的接觸面的間隙，將空氣擠出接觸面，因?yàn)榭諝鈺?huì)嚴(yán)重阻礙熱量在接觸面之間的傳遞。并且，通過設(shè)置導(dǎo)熱硅膠材料，不僅可以真正做到面與面的直接接觸，還可以消除兩個(gè)接觸面之間的公差影響。

盡管已描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本實(shí)用新型范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。