【经验】如何通过热仿真软件对POCT仿真,提高POCT散热及温度均一性

2023-05-17 世强
TEC,风扇,导热硅脂,W40S12BS4A5-0 TEC,风扇,导热硅脂,W40S12BS4A5-0 TEC,风扇,导热硅脂,W40S12BS4A5-0 TEC,风扇,导热硅脂,W40S12BS4A5-0

POCT是指在采样现场进行的,利用便携式分析仪器及配套试剂快速得到检测结果的一种检测方式,POCT具有操作简单,便携,智能化等优点,近年来作为体外诊断技术发展迅速,被应用在多个学科的检测项目中。


POCT中的核心部分包括热循环系统,由于POCT追求速度,所以TEC的功耗非常大,如何对TEC进行散热则是热循环系统的重点,为了减少资源浪费,降低成本,则需要使用热分析软件,对产品结构设计进行多轮迭代优化和完善,充分论证产品的各项性能,使得产品的设计符合需求。


一个POCT的TEC为马洛的XLT2418-05AC,尺寸40*40mm,要求TEC表面的温度小于55℃,TEC表面各地方的温度差异小于±0.5℃,散热器和风扇模组的尺寸小于160*80*40,尺寸越小越好,TEC有一边与散热器的边重合,噪音小于65dB。


通过热仿真软件设计模型如下:

在设计过程中,为了更好的散热,在散热器两侧搭配4个尺寸为40*40*28mm,风量26.5CFM,噪音55dB的W40S12BS4A5-0风扇,TEC与散热器之间推荐导热系数为5W/mK的N-sil 8650-3导热硅脂,散热器尺寸为100*80*40mm,并在底部镶嵌一块VC均温板,提高散热能力和均温效果。

 

热仿真结果如下图:

通过仿真优化结果显示TEC上的最高温度为54.3℃,小于55℃,TEC表面各地方的温度差异为±0.4℃,噪音61dB,完全能达到要求。

综上所述,NIDEC的W40S12BS4A5-0风扇风量大,噪音低,德聚的N-sil 8650-3导热硅脂热阻低,传热效果好,特别是VC散热器具有良好的散热效果及均温能力,实现高功率散热性能。Flotherm仿真软件拥有强大的热仿真能力,在设计之初可以初步确定散热性能是否能达到,极大地缩减了研发时间,通过仿真软件可以选择最合适的散热器,风扇及导热界面材料,如需要热仿真可以点这个链接预约:

https://www.sekorm.com/service/1-68.html?serviceName=FloTHERM%E7%83%AD%E4%BB%BF%E7%9C%9F

 


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