電子產品溫度控制的重要性和基礎理論在前面的章節已經做了闡釋。不管多重要，熱的問題始終只是產品要考慮的因素之一，在毫無設計邊界前提下解決散熱問題是容易的，但那樣做是不對的。過程中我們必須綜合考量產品其它方面的要求。而且，多數情況下，產品的各項設計方案是不斷互動更新、迭代收斂的，越精密、復雜的產品，其可能經歷的修改版本數就越多。一個產品的開發過程中，產品的設計不匹配性被發現的越早，解決起來所耗費的代價越低。一個廣為人知的例子是2016年三星NOTE 7手機電池爆炸事件。產品開發階段，設計人員沒有發現這一隱患，產品流通到市場之后安全事件頻發。三星公司不得不采取全球召回，造成的直接經濟損失就高達數十億美元。這一事件帶來的品牌損失更是難以估量[1]。
發現這種設計層面的不合理，除了每個崗位上的工程師自身專業能力足夠強，另一個同樣重要的手段就是保持信息的協同。一個好的研發流程，其特征之一是在盡可能不降低工作效率的前提下促使這種信息的及時協同。當然，這個概念上的研發流程已經上升到了整個產品的層級，其實質是一個市場-研發-供應鏈的協作體系。這反映到熱設計部分，就是我們在提出初步的熱設計方案后，需要密切關注產品開發過程中的各項更新，與項目組其他人員持續協作，保持對產品最新需求的實時跟蹤，迅速、及時調整自己的方案。
本書聚焦于熱設計，因此本章重點從熱設計工程師的角度放大其中熱設計相關的部分。
熱設計工程師的工作將貫穿項目開發全程。對于某些產品，當產品上市后，在其服役過程中現場出現的一些散熱、噪聲等問題也需要熱設計工程師提供方案去解決或者改善。本書后面的章節，會以熱設計工程師的工作流程為序，依次講解各個環節需要用到的理論及工程技術。
熱設計開發流程可以通過如下流程圖：
圖3-1 熱設計工作流程
即包含需求分析，方案評估，設計及測試驗證，發布及生產維護四個階段。
1 需求分析(Requirement Analysis)
任何方案的設計都需要基于特定的需求，熱設計也是如此。需求信息的收集有時并不容易，因為這需要其他工程師的配合。一些特殊情況下，熱設計工程師甚至需要向其他工程師解釋為什么需要拿到這些信息才能評估（隨著熱設計師專業性被項目組得到承認，這種情況會減少，但初期可能是很大的工作障礙）。在這種情況下，熱設計工程師需要對相關基本需求信息進行排序，確保必要信息快速到位，贏取時間。
表3-1 熱設計需求分析所需信息必要性排序及相關解讀
需求信息的收集是后續所有工作行進的基礎。熱設計工程師需要根據產品的具體需求，通過經驗公式的換算，或概要性的熱流仿真，提出相關初步方案。需求分析的關鍵是快速高效，其給出的結論是非常粗略、精度很有限的。設計者必須在短時間內提供大體的設計思路，確定努力方向，減少試錯方向，便于項目組在研發初期根據產品散熱需求而做出相應調整。
例如，設計一款室外基站，當應用場景不同時，設計的難點可能完全不一樣。當產品應用在南北極時，環境溫度在-70℃~-20℃，器件的熱控制可能相當容易，但低溫啟動可能成為一大難題，產品內部需要預留合理的空間用以設計加熱設備，保證產品的正常冷啟動；當產品應用在中東的沙漠地帶時，戶外溫度最高可以達到~60℃，全年都在35℃以上，冷啟動完全不是問題，而器件的超溫問題則成為關鍵難點。
又如，產品設計初期定義的功耗是90 W，而產品大小為200 mm ? 200 mm ? 45mm。通過簡單的核算，此產品的功率密度達到~50 W/L，明顯超過了常規自然散熱方案可解決的范疇（<~25W/L）。這時，在需求分析階段就必須告知項目成員，此產品需要使用強制風冷設計。這一評估結果給項目組其它成員帶來的影響有：
1) 估算產品設計成本，進行產品定價；
2) 硬件工程師設計階段預留風扇接口；
3) 軟件工程師考慮風扇控速策略的執行；
4) 工業設計工程師考慮進出風口的外觀兼容；
5) 測試工程師增加噪音、防塵、風扇調速驗證測試；
6) 結構工程師的減震、防水、防塵設計。
從上面的影響可以看出，如果需求分析階段無法給出合理的預估，產品按照自然散熱的思路進行的話，那么到樣機測試時會發現溫度問題無法解決（或者需要使用極高的成本才能解決），項目組必須再將上述六項影響考慮在內，然后對產品進行重新設計。顯然，這將浪費大量的物力人力，而且對于產品的交付周期會產生非常直接甚至不可挽回的負面影響。
建議熱設計需求分析時間點：結構框架、硬件初步方案以及相關溫度標準制定開始時。
（未完待續）
本文節選自：陳繼良.從零開始學散熱.第三章。
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