23 Jan Résoudre les complications thermiques dans le domaine de la technologie portable

Résoudre les complications thermiques dans le domaine de la technologie portable

Le marché de la technologie portable entre dans une nouvelle phase. Au cours des dernières années, la popularité du secteur s’est considérablement accrue et sa croissance est rapide. En conséquence, les prévisions des initiés de l’industrie et des analystes prévoient que le marché représentera une valeur estimée à 34 milliards de livres sterling d’ici 2020. Tom Gregory, chef de produit chez 6SigmaET, explique plus en détail.

A mesure que la technologie se fait plus petite, plus intelligente, plus sophistiquée et toujours plus synchronisée, la demande de produits portables augmente. Les principaux moteurs du marché des articles portables restent les montres et les bracelets – ses deux catégories les plus populaires. Cependant, son offre est également de plus en plus diversifiée, avec différentes sociétés produisant des lunettes, des fitness trackers (type Fitbit), des moniteurs de fréquence cardiaque et des casques de réalité virtuelle.

Quelle que soit la forme du produit final, le consommateur s’attend à ce que les vêtements portables soient légers, compacts et confortables. Pour les ingénieurs concepteurs, la question de la gestion thermique est donc un problème complexe à résoudre.

Tout d’abord, contrairement à d’autres appareils de faible puissance, les fabricants sont obligés d’opérer dans un espace confiné. Le défi consiste à comprimer les composants dans des espaces toujours plus petits et plus étroits, sans compromettre la fonctionnalité. Aujourd’hui, les smartwatches, par exemple, doivent faire bien plus que simplement envoyer et recevoir des messages, elles doivent jouer de la musique, passer des appels vidéo, envoyer des e-mails et prendre en charge le WiFi. Chacune de ces fonctionnalités entraîne des besoins supplémentaires en énergie, ce qui se traduit par une production de chaleur accrue.

Les complications liées à la taille, à la portabilité et à la haute fonctionnalité des vêtements portables rendent pratiquement impossible l’installation de systèmes de refroidissement, souvent encombrants. Dans certains cas, les ingénieurs concepteurs supposent que, compte tenu de la faible puissance de l’appareil, il est peu probable qu’il surchauffe. Selon une étude menée par 6SigmaET, plus d’un quart des ingénieurs concepteurs ne testent les propriétés thermiques de leurs appareils qu’une fois le test terminé. Le fait de ne pas reconnaître la possibilité de complications thermiques dès le début du processus de conception peut avoir de graves conséquences en bout de ligne.

L’année dernière, Intel a été contraint de rappeler tous les exemplaires de sa Smartwatch Basis Peak en raison d’une complication thermique inattendue. Bien que seulement 0,2% des montres aient souffert de la surchauffe, le défaut fondamental était si profondément ancré qu’il était impossible de le corriger sans revenir à la planche à dessin et à la conception de l’appareil. Comme l’a déclaré un employé d’Intel : « Malgré tous nos efforts, nous ne pouvons pas développer une telle solution sans compromettre l’expérience utilisateur. »

Bien que tous les problèmes thermiques n’entraînent pas de tels rappels publics, les fabricants doivent être prudents quant à la façon dont ils choisissent de dissiper la chaleur de leurs appareils, afin d’éviter les plaintes et autres complications. Comment les fabricants d’appareils peuvent-ils alors s’assurer qu’ils ne se préparent pas à échouer en matière de gestion thermique ?

Il est important que les ingénieurs concepteurs tiennent compte des facteurs thermiques dès le départ. En raison de leur contact avec la peau, les vêtements portables sont beaucoup plus susceptibles de faire l’objet de plaintes de surchauffe, de nombreux consommateurs confondent d’ailleurs la production naturelle de chaleur et de graves défauts techniques. Cela signifie que la dissipation de la chaleur doit être mieux « dirigée », le flux thermique interne de l’appareil étant pris en compte.

L’un des meilleurs moyens d’y parvenir est l’utilisation de logiciels de simulation thermique. Ils permettent aux concepteurs de vêtements d’affiner la disposition interne de l’appareil, en ajustant la position des composants pour améliorer le flux de chaleur, avant qu’un prototype physique ne soit produit. Les fabricants peuvent ensuite tester leur produit pour s’assurer qu’il répond à toutes les exigences de la norme, que les composants fonctionnent en dessous de la limite de température maximale et que le boîtier externe n’est pas trop chaud pour être touché.

La technologie des progiciels de simulation thermique étant de plus en plus avancée, le temps nécessaire à la création et à la mise à l’essai de maillages thermiques détaillés a été considérablement réduit. Cela signifie que les développeurs peuvent rapidement identifier les  » points chauds  » potentiels à l’intérieur de leurs produits et les résoudre avant de finaliser la conception.

En utilisant cette technologie, les fabricants d’articles portables peuvent éliminer les complications thermiques potentielles à l’étape embryonnaire du processus de conception. Ils peuvent ainsi créer des produits qui répondent mieux aux exigences complexes et souvent contradictoires du marché des vêtements (taille, puissance, portabilité, chaleur).

La demande des consommateurs pour des équipements électroniques à porter se développe à un rythme accéléré, de sorte que les fabricants doivent se pencher sur la question de la gestion thermique dès le début du processus de conception. Si certains continuent de la considérer comme une simple réflexion après coup, les dispositifs portables continueront d’être confrontés aux mêmes problèmes que ceux qui ont entraîné le rappel de Basis Peak.