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动力,因我们而不同*

多热才算太热?了解您的产品真正的最高温度

最高可触摸温度是影响终端用户体验的重要因素。在夏季, 设备更容易达到最高可触摸温度。作为热设计工程师,我们需要把这一点考虑进去。

我们如何确定最高可触摸温度?

设备允许的最高温度取决于 多种因素,例如环境、产品设计与应用,以及您预计用户会如何使用您的产品。我们将逐一说明这些参数,帮助您把握最高温度的关键。

疼痛阈值

可触摸温度以人体皮肤的耐受限制为基础。人的皮肤在短时间内可以承受较高温度,但随后可能出现疼痛并造成细胞损伤。这两项限制——疼痛和损伤——是用户最不希望遇到的情况。NASA 对一种新的触摸温度方法做了很好的总结。NASA 基于实测数据,并结合以往研究,建立了自己的数学模型,用于判断皮肤持续接触时允许的温度范围。本质上,人体的热痛阈值取决于受热的皮肤部位,但通常范围在 42°C(胸部等敏感皮肤)到 45°C(脚部)。

接触时间

另一个决定最高触摸温度的因素,是用户可能与表面接触的时长。在疼痛或皮肤损伤出现之前,皮肤可以耐受更高温度数秒。Ecma International 是负责制定信息与通信技术和消费电子标准的机构。它对皮肤接触时间与温度设置了一些人体工学限制。ECMA-287 标准中有一张表格,按使用情况和预期接触时间细分了允许的温度。
Eaton large temperature limits

材料类型

Ecma International 还在该表中指明了材料类型,因为最高可触摸温度也会受到材料影响。 热导率高的材料可以通过热传导快速传递热量。与塑料相比,热量从金属表面传递到皮肤所需的时间明显更短。由于热量传递更慢,使用导热性较低的材料时,皮肤可以耐受更长时间或更高温度,从而在实际效果上提高允许的可触摸温度。

反向计算最高温度

Eaton large brazed thermal

现在,我们已经得出最终用户在舒适情况下可耐受的外表面最高温度,因此可以反向计算设备的最高温度。如果用户会直接接触设备的散热器,那么设备的最高温度很容易确定。

在一些产品中,设备会装在外壳内,散热会更困难一些。为确保性能和可靠性,您需要为设备降温。但您还需要安全地做到这一点,并且 不牺牲产品的用户体验。如果设备有外壳,您可能需要开展更复杂的研究。伊顿的工程师团队擅长研究 外壳 内的热传递,并可为您提供支持。如果需要更多帮助,请联系我们的设计工程师团队。