博碩士論文 102353024 詳細資訊




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姓名 陳耀欽(Yao-Ching Chen)  查詢紙本館藏   畢業系所 機械工程學系在職專班
論文名稱 汽車多媒體導航裝置散熱最佳化研究
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摘要(中) 本論文主要是針對汽車多媒體導航裝置在各種功能模式下之消耗功率及溫度做一研究討論,目的在於如何改善汽車多媒體導航裝置之散熱,避免過熱保護或當機。使用之實驗方法是以定電壓的方式,先在平台上對每一個功能模式確認其消耗電流並計算出消耗功率。進一步再使用溫度紀錄器量測出每一個功能模式之溫度曲線圖,兩者做一比較,可以確認出數位化視頻光碟模式加上衛星導航模式其消耗功率最大,溫度亦是最高狀態,故選定為此次研究之目標功能模式。接下來需在實車上架設量測設備,進而研究各種導熱係數及散熱面積對溫度之關係。
在本論文中導熱係數及散熱面積是重要參數,其代表之意義為可以從汽車音響內將多少熱帶出汽車音響外,使汽車音響可以在標準溫度中或低於工作溫度中正常工作。因此隨著導熱係數及散熱面積之數值增加,可以有效地降低系統內之溫度,經過實驗數據及公式計算後,可以得到一優化結果,使用仕樣 – 3散熱鰭片、天寶(TEMPO) T16與Pioneer PMP-P-300C-D導熱片可以有效降低系統內溫度,達到讓系統正常工作的目的。
摘要(英) This paper focuses on the study of the navigational multimedia system and addresses the power consumption and temperature under various functions, the purpose is how to improve the navigational multimedia system device cooling, to avoid overheating protection or shutdown. Test method is based on constant voltage, where each function is tested for voltage used and in turn to compute the power consumption. The next step is to use temperature recorder to measure the temperature profile of each function. With this data we are able to verify that the digitized disc mode combining with GPS mode makes the power consumption and temperature highest. Therefore we use it as the main target model for this study.
In this thesis, the thermal conductivity and cooling surface are important parameters, which indicate how much the amount of heat be dissipated from the multimedia system, so that the system can functioned well at standard temperature or even below a specified working temperature. With the increase in thermal conductivity and cooling surface we are able to effectively lower the temperature within the system, after experimental data and formula calculation, an optimization result can be obtained, using official type-3 HSK, TEMPO T16 and Pioneer PMP-P-300C-D heat conduction sheet can effectively reduce the temperature in the system, and achieve the purpose of making the system work normally.
關鍵字(中) ★ 汽車多媒體
★ 多媒體
★ 導航
★ 汽車音響
★ 導熱係數
★ 光碟機
關鍵字(英) ★ car multimedia
★ multimedia
★ navigation
★ car audio
★ thermal conductivity
★ DVD player
論文目次 摘要 i
Abstract ii
致謝 iii
目錄 iv
圖目錄 viii
表目錄 xi
符號說明 xii
第一章 緒論及原理介紹 1
1-1 汽車多媒體導航裝置歷史發展 ..1
1-2 設計開發驗證流程 2
1-3 汽車多媒體導航裝置的組成及特點介紹 4
1-3-1 汽車多媒體導航裝置音源種類 4
1-3-2 功率放大器 5
1-3-3 揚聲器 6
1-3-4 線材 6
1-3-5 保險絲 7
1-3-6 軟體 7
1-4 汽車多媒體導航裝置模式 8
1-4-1 AM/FM廣播模式 8
1-4-2 CD/DVD/VCD模式 8
1-4-3 DTV模式 9
1-4-4 NAVI模式 9
1-4-5 BT模式 10
1-4-6 USB模式 11
1-4-7 DVR模式 11
1-4-8 AUX IN模式 11
1-4-9 設定模式 12
1-4-10 其他特殊模式 12
1-5 汽車多媒體導航裝置零件及組立安裝 13
1-6 研究動機與目的 14
第二章 實驗方法與原理 25
2-1 實驗介紹 25
2-1-1 平台量測設備 26
2-1-2 實車量測設備 27
2-2誤差來源與校正 27
2-2-1 誤差來源 27
2-2-2 誤差校正 28
2-3 汽車多媒體導航裝置散熱設計 28
2-3-1 散熱鰭片(Heat Sink) 29
2-3-2 散熱膏(Thermal Grease) 29
2-3-3 散熱片(Thermal Pad) 30
2-4 汽車多媒體導航裝置外觀尺寸設計 31
2-5實驗量測儀器與設備 32
2-6 平台模式溫度量測 33
第三章 實驗結果與討論 59
3-1散熱鰭片之熱傳特性 59
3-1-1 散熱鰭片:仕樣 - 1 61
3-1-2 散熱鰭片:仕樣 - 2 62
3-1-3 散熱鰭片:仕樣 - 3 63
3-1-4 散熱鰭片之結論分析 64
3-2 散熱膏之熱傳特性 65
3-2-1 信越G746散熱膏 65
3-2-2 TEMPO T16散熱膏 66
3-2-3 散熱膏之結論分析 67
3-3 導熱片之熱傳特性 67
3-3-1 Pioneer PMP-P-300C-D導熱片 68
3-3-2 Six Phase SP610-630C導熱片 69
3-3-3 Bergquist Gap Pad V0 Ultra Soft導熱片 69
3-3-4 導熱片之結論分析 70
3-4 汽車多媒體導航裝置完整解決方案 71
第四章 結論與未來展望 99
4-1 結論 99
4-2 未來展望 100
參考文獻 101






















圖目錄
圖 1 1 All-in-one汽車多媒體導航裝置 16
圖 1 2 汽車多媒體導航裝置傳導、對流,熱輻射模式 17
圖 1 3 汽車多媒體導航裝置安裝位置 18
圖 1 4 AEC-Q100車用IC產品驗證流程 19
圖 1 5 CMC設計開發驗證流程 20
圖 1 6 汽車多媒體導航裝置系統配置圖 21
圖 1 7 模組化散熱裝置 22
圖 1 8 一體式汽車多媒體導航裝置主機 23
圖 1 9 分離式汽車多媒體導航裝置主機 24
圖 2 1 FLUKE 9142多功能溫度校正爐 41
圖 2 2 路昌(Lutron) BTM-4208SD溫度記錄器12通道 42
圖 2 3 汽車多媒體導航裝置平台實驗設備 43
圖 2 4 K-Type熱電偶溫度測線 44
圖 2 5 Satlon D-3溫升膠瞬間強化接著劑及Satlon 606催化劑 45
圖 2 6 汽車多媒體導航裝置實車實驗設備 46
圖 2 7三菱Mitsubishi OUTLANDER休旅車 47
圖 2 8傳統汽車多媒體導航裝置 48
圖 2 9汽車多媒體導航裝置上蓋開孔率增加 49
圖 2 10散熱鰭片面積計算方式 50
圖 2 11 汽車多媒體導航裝置用散熱鰭片 51
圖 2 12 汽車多媒體導航裝置沖壓件組成 52
圖 2 13 汽車多媒體導航裝置鎖附固定結構 53
圖 2 14 鋁壓鑄散熱鰭片產品 54
圖 2 15 FLUKE 9142多功能溫度校正爐校正示意圖 55
圖 2 16 汽車多媒體導航裝置各模式消耗功率圖 56
圖 2 17 汽車多媒體導航裝置各模式消耗功率曲線圖 57
圖 2 18 汽車多媒體導航裝置長時間溫度量測曲線圖 58
圖 3 1 汽車多媒體導航裝置散熱鰭片 78
圖 3 2 散熱鳍片(Heat sink) 仕樣 - 1 (正面) 79
圖 3 3 散熱鳍片(Heat sink) 仕樣 - 1 (背面) 79
圖 3 4 散熱鳍片(Heat sink) 仕樣 - 2 (正面) 80
圖 3 5 散熱鳍片(Heat sink) 仕樣 - 2 (背面) 80
圖 3 6 散熱鳍片(Heat sink) 仕樣 - 3 (正面) 81
圖 3 7 散熱鳍片(Heat sink) 仕樣 - 3 (背面) 81
圖 3 8 汽車音響主機與散熱鳍片設計安裝圖 82
圖 3 9 仕樣 – 1 散熱鰭片溫度曲線 83
圖 3 10 仕樣 – 2 散熱鰭片溫度曲線 84
圖 3 11 仕樣 – 3 散熱鰭片溫度曲線 85
圖 3 12 三種仕樣之HSK與AMP IC溫度曲線 86
圖 3 13 散熱鰭片散熱面積與傳導散熱量曲線圖 87
圖 3 14 信越 G746 散熱膏溫度曲線 88
圖 3 15 TEMPO T16 散熱膏溫度曲線 89
圖 3 16 仕樣 – 3 HSK與各型號散熱膏在AMP IC/AMP IC HSK溫度曲線 90
圖 3 17 仕樣 – 3 HSK與各型號散熱膏導熱率與傳導散熱量溫度曲線 91
圖 3 18 Pioneer PMP-P-300C-D導熱片溫度曲線 92
圖 3 19 Six Phase SP610-630C導熱片溫度曲線 93
圖 3 20 Bergquist Gap Pad V0 Ultra Soft導熱片溫度曲線 94
圖 3 21 各型號導熱片與DVD HSK及CASE (DVD HSK)溫度曲線 95
圖 3 22 各型號導熱片與DVD HSK及CASE (DVD HSK)溫度曲線 96
圖 3 23 汽車多媒體導航裝置原始溫度曲線 97
圖 3 24 仕樣-3 HSK+T16導熱膏+PIONEER PMP-P-300C-D導熱片溫度曲線 98





表目錄

表 2 1 FLUKE 9142規格 36
表 2 2 BTM-4280SD規格 37
表 2 3 溫度誤差校正紀錄表 38
表 2 4 汽車多媒體導航裝置各模式實際作動模組一覽表 39
表 2 5 汽車多媒體導航裝置各模式IC作動表 40
表 3 1 AMP IC電氣規格 73
表 3 2 散熱鳍片(HSK)規格及尺寸 74
表 3 3 三種散熱鰭片與晶片之溫差 75
表 3 4 散熱膏(Thermal Grease)規格 76
表 3 5 導熱片(Thermal Pad)規格 77












符 號 說 明
A 接觸面積 (m2)
I 作動電流 (A)
K 導熱係數 (W/m-k)
L 傳熱路徑長度 (m)
P 做動功率 (W)
Q 傳導熱量 (W)
V 作動電壓 (V)
△T 傳熱路徑兩端之溫差 (℃)
參考文獻 [1] Yonus A. Cengel (Author) and Michael A. Boles (Author), 工程熱力學 Thermodynamics an Engineering Approach 4e, 譯者:陳呈芳,2004年10月 二版二刷,2002年8月 二版一刷,美商麥格羅.希爾國際股份有限公司 台灣分公司,P.102~123、 P284~289。
[2] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%83%AD%E6%95%88%E7%8E%87,2014年8月閱讀。
[3] Frank P. INCROPERA、David P. DEWITT,Introduction to Heat Transfer,DEC 17, 2004 4th ed ,JOHN WILEY & SONS,New York,P2~34、P52~73。
[4] 莊謙本編著,汽車音響,83年8月,初版五刷,全華科技圖書股份有限公司印,P11、P22~29、P32~53、P92~98。
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[8] (美)Vance Dickason著,揚聲器系統設計手冊,王經源 王長亮譯,王以真審,第7版, 2011年9月第一版,P415~428。
[9] http://www.jisc.go.jp/eng/jis-act/flow-dev.html,2016年1月閱讀。
[10] http://www.huataiwire.com/product_description.php?PNo=32,2016年1月閱讀。
[11] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%94%B5%E9%98%BB%E7%8E%87,2016年3月閱讀。
[12] 李添財編譯,汽車導航系統, 85年9月初版一刷,全華科技圖書股份有限公司印,P 2-2、P4-2~4-5。
[13] https://naviking.localking.com.tw/about/about.aspx,2016年6月閱讀。
[14] https://www.apple.com/tw/ios/carplay/,2016年8月閱讀。
[15] 台灣專立編號:I377465,散熱模組及其所適用之電子裝置
HEAT DISSIPATING MODULE AND ELECTRONIC DEVICE USING SUCH HEAT DISSIPATING MODULE
http://twpat-simple.tipo.gov.tw/tipotwoc/tipotwkm?.4a50EC0200002A0000001^0000001000000000000000011000FF8D00434d,2016年8月閱讀。
[16] 鍾正發「高功率發光二及體熱傳途徑分析研究」,國立中山大學機械與機電工程學系碩士在職專班,碩士論文,民國96年。
[17] 陳怡縉「散熱鰭片最佳設計參數之理論研究及其應用」,國立高雄應用科技大學模具工程系,碩士論文,民國104年。
[18] 蘇敬文「伺服器散熱分析與改良研究」,國立台灣海洋大學機械與機電工程學系,碩士論文,民國105年。
[19] 曾筱雯「鋁擠型鰭片應用在工業電腦外觀之散熱績效評估」,國立台北科技大學創新設計研究所,碩士論文,民國98年。
[20] http://www.pczone.com.tw/thread-101757.html,2016年9月閱讀。
[21] http://www.garmin.com.tw/faqs/navtune_7190/9-4/,2016年9月閱讀。
指導教授 蕭述三(Shu-San Hsiau) 審核日期 2018-1-23
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