本技術(shù)涉及制冷型紅外成像，特別涉及一種雙路徑散熱的制冷紅外機芯。

背景技術(shù)：

1、制冷紅外探測器的工作原理是基于吸收紅外輻射產(chǎn)生光電效應(yīng)，探測器的感光元件在室溫條件下容易激發(fā)材料特性，導(dǎo)致暗電流增大，從而增加噪聲水平并降低信噪比，為使探測器發(fā)揮最佳性能需要低溫制冷，因此制冷型紅外探測器在探測器電路板后面設(shè)置有tec（thermoelectric?cooler）制冷器，tec制冷器的制冷端緊貼探測器電路板用于降溫，而熱端面會放出大量的熱量。

2、當前探測器尺寸趨于小型且高度集成化的發(fā)展，包括將制冷片一同封裝在探測器內(nèi)，更小的封裝尺寸會使熱密度增大，使得元件更易高溫，如果轉(zhuǎn)換的熱量不及時導(dǎo)出，會明顯降低制冷效率，甚至產(chǎn)生的過多廢熱會反向傳遞，影響探測器使用壽命。目前對于制冷紅外探測器常用的制冷方式主要有：tec制冷、杜瓦制冷機、自然風冷等。

3、目前，無人機遙感技術(shù)正處在飛速發(fā)展階段，各種功能的光學組件向無人機載平臺集成，并且有方案低成本化的趨勢，但中小型無人機平臺的供電條件與掛載尺寸、重量等條件有限，不適宜體積較大的制冷紅外設(shè)備集成。

4、因此，如何提供一種體積小且散熱效率高的制冷型紅外機芯，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型目的是提供一種體積小且散熱效率高的制冷型紅外機芯。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了以下技術(shù)方案：

3、一種雙路徑散熱的制冷紅外機芯，包括：

4、殼體；

5、制冷探測器，安裝在殼體一側(cè)的端部，且制冷探測器的熱端面朝向殼體內(nèi)部；

6、鏡頭組件，安裝在殼體靠近制冷探測器的一側(cè)，且對應(yīng)于制冷探測器設(shè)置；

7、散熱組件，安裝在殼體內(nèi)部，包括散熱器基座、散熱鰭片、散熱風扇和散熱頂板，散熱器基座的導(dǎo)熱凸臺與制冷探測器的熱端面貼合，散熱器基座背離導(dǎo)熱凸臺的一側(cè)通過第一熱管與散熱鰭片連接，殼體內(nèi)部設(shè)置有散熱風扇靠近散熱鰭片，散熱鰭片通過第二熱管與導(dǎo)熱板連接，散熱頂板貼合導(dǎo)熱板設(shè)置；

8、硬件控制組件，設(shè)置于殼體背離鏡頭組件的一側(cè)，包括集成電路板和驅(qū)動控制板，集成電路板用于處理圖像信息將畫面轉(zhuǎn)為電信號，驅(qū)動控制板用于控制制冷探測器中的制冷器電流與散熱風扇的動作。

9、作為優(yōu)選的，鏡頭組件包括：鏡座、鏡頭和濾光片環(huán)，鏡座包括方形板體和圓柱形座體，座體固定在板體的中部，板體用于安裝在殼體設(shè)有制冷探測器的一側(cè)，且板體上設(shè)有鏡座對外安裝孔，座體的軸線上設(shè)有安裝鏡頭的螺紋孔，座體背離板體的端面設(shè)有旋擰濾光片環(huán)的濾片螺紋，濾光片環(huán)可包裹鏡頭。

10、作為優(yōu)選的，制冷探測器的周邊設(shè)有隔熱密封圈，用于阻隔鏡座的外部熱量傳遞，減小與鏡座之間的內(nèi)部空腔。

11、作為優(yōu)選的，散熱組件包括若干并列設(shè)置的散熱鰭片，若干散熱鰭片通過三根第一熱管貫穿連接，若干散熱鰭片貫穿設(shè)置有兩根第二熱管連接至導(dǎo)熱板上。

12、作為優(yōu)選的，第一熱管通過回流焊接固定在散熱器基座的導(dǎo)熱凸臺上。

13、作為優(yōu)選的，殼體對應(yīng)散熱風扇的側(cè)壁設(shè)有散熱孔，殼體的底部設(shè)置兩組相互獨立的線槽，線槽包括探測器線槽和制冷線槽，且在線槽槽口處設(shè)置有橡膠塞。

14、作為優(yōu)選的，集成電路板通過探測器線槽內(nèi)的探測器排線與制冷探測器相連，探測器排線用于將制冷探測器接收的圖像信息傳遞至集成電路板，驅(qū)動控制板通過制冷線槽內(nèi)的制冷線纜與制冷探測器相連，制冷線纜用于控制制冷探測器中的制冷電流，驅(qū)動控制板通過風扇排線與散熱風扇相連。

15、作為優(yōu)選的，集成電路板還連接有對外線纜，對外線纜用于將集成電路板處理后轉(zhuǎn)化的電信號向外輸出。

16、作為優(yōu)選的，硬件控制組件為雙層結(jié)構(gòu)，集成電路板通過螺釘固定在殼體背離鏡頭組件的一側(cè)，驅(qū)動控制板通過貼片銅柱安裝在集成電路板上，硬件控制組件外圍設(shè)置有后殼，后殼可拆卸地安裝在殼體上，后殼用于保護硬件控制組件。

17、作為優(yōu)選的，殼體、散熱器基座和散熱鰭片均為鋁合金材質(zhì)，第一熱管和第二熱管均為銅材質(zhì)，鏡座為pc塑料材質(zhì)。

18、相對于上述背景技術(shù)，本實用新型所提供的一種雙路徑散熱的制冷紅外機芯，包括：殼體、制冷探測器、鏡頭組件、鏡頭組件、散熱組件和硬件控制組件；制冷探測器，安裝在殼體一側(cè)的端部，且制冷探測器的熱端面朝向殼體內(nèi)部；鏡頭組件，安裝在殼體靠近制冷探測器的一側(cè)，且對應(yīng)于制冷探測器設(shè)置；散熱組件，安裝在殼體內(nèi)部，包括散熱器基座、散熱鰭片、散熱風扇和散熱頂板，散熱器基座的導(dǎo)熱凸臺與制冷探測器的熱端面貼合，散熱器基座背離導(dǎo)熱凸臺的一側(cè)通過第一熱管與散熱鰭片連接，殼體內(nèi)部設(shè)置有散熱風扇靠近散熱鰭片，散熱鰭片通過第二熱管與導(dǎo)熱板連接，散熱頂板貼合導(dǎo)熱板設(shè)置；硬件控制組件，設(shè)置于殼體背離鏡頭組件的一側(cè)，包括集成電路板和驅(qū)動控制板，集成電路板用于處理圖像信息將畫面轉(zhuǎn)為電信號，驅(qū)動控制板用于控制制冷探測器中的制冷器電流與散熱風扇的動作。

19、具體地，本實用新型所提供實施例所有零部件均安裝在殼體內(nèi)部或者殼體的側(cè)壁，在殼體的一側(cè)設(shè)置有制冷探測器，在制冷探測器對應(yīng)的殼體位置設(shè)置有鏡頭組件，鏡頭組件將接收的畫面?zhèn)鬟f到制冷探測器的探測器電路板中，而制冷探測器中的制冷器會對探測器電路板進行降溫，但制冷器的熱端面會放出大量的熱，在本實施例中，熱量會經(jīng)過第一熱管傳遞到散熱鰭片中，而散熱鰭片旁邊的散熱風扇轉(zhuǎn)動可以對散熱鰭片進行降溫，除這一條散熱路徑外，散熱鰭片通過第二熱管連接至導(dǎo)熱板，而散熱頂板與導(dǎo)熱板貼合，散熱頂板與外部環(huán)境直接接觸，自然風可對其進行風冷，這樣也可以對散熱鰭片進行降溫，而且殼體為鋁制結(jié)構(gòu)，也可以很好的進行導(dǎo)熱，這樣可以便于自然風可對散熱鰭片進行風冷降溫。

20、如此設(shè)置，本實施例中可通過散熱風扇進行降溫，還可通過自然風進行風冷降溫，能夠大幅提高降溫效率，而且所有零部件均集成在殼體上減小了機芯的體積。

技術(shù)特征：

1.一種雙路徑散熱的制冷紅外機芯，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙路徑散熱的制冷紅外機芯，其特征在于，所述鏡頭組件包括：鏡座（310）、鏡頭（320）和濾光片環(huán)（330），所述鏡座（310）包括方形板體和圓柱形座體，所述座體固定在所述板體的中部，所述板體用于安裝在所述殼體（100）設(shè)有所述制冷探測器（200）的一側(cè)，且所述板體上設(shè)有鏡座對外安裝孔（311），所述座體的軸線上設(shè)有安裝所述鏡頭（320）的螺紋孔（312），所述座體背離所述板體的端面設(shè)有旋擰所述濾光片環(huán)（330）的濾片螺紋（313），所述濾光片環(huán)（330）可包裹所述鏡頭（320）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙路徑散熱的制冷紅外機芯，其特征在于，所述制冷探測器（200）的周邊設(shè)有隔熱密封圈（210），用于阻隔所述鏡座（310）的外部熱量傳遞，減小與所述鏡座（310）之間的內(nèi)部空腔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙路徑散熱的制冷紅外機芯，其特征在于，所述散熱組件包括若干并列設(shè)置的所述散熱鰭片（420），若干所述散熱鰭片（420）通過三根所述第一熱管（450）貫穿連接，若干所述散熱鰭片（420）貫穿設(shè)置有兩根第二熱管（460）連接至所述導(dǎo)熱板（470）上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙路徑散熱的制冷紅外機芯，其特征在于，所述第一熱管（450）通過回流焊接固定在所述散熱器基座（410）的所述導(dǎo)熱凸臺（411）上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙路徑散熱的制冷紅外機芯，其特征在于，所述殼體（100）對應(yīng)所述散熱風扇（430）的側(cè)壁設(shè)有散熱孔（110），所述殼體（100）的底部設(shè)置兩組相互獨立的線槽，所述線槽包括探測器線槽（120）和制冷線槽（130），且在所述線槽槽口處設(shè)置有橡膠塞（140）。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙路徑散熱的制冷紅外機芯，其特征在于，所述集成電路板（510）通過所述探測器線槽（120）內(nèi)的探測器排線（530）與所述制冷探測器（200）相連，所述探測器排線（530）用于將所述制冷探測器（200）接收的圖像信息傳遞至所述集成電路板（510），所述驅(qū)動控制板（520）通過所述制冷線槽（130）內(nèi)的制冷線纜（540）與所述制冷探測器（200）相連，所述制冷線纜（540）用于控制所述制冷探測器（200）中的制冷電流，所述驅(qū)動控制板（520）通過風扇排線（550）與所述散熱風扇（430）相連。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙路徑散熱的制冷紅外機芯，其特征在于，所述集成電路板（510）還連接有對外線纜（560），所述對外線纜（560）用于將所述集成電路板（510）處理后轉(zhuǎn)化的電信號向外輸出。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙路徑散熱的制冷紅外機芯，其特征在于，所述硬件控制組件為雙層結(jié)構(gòu)，所述集成電路板（510）通過螺釘固定在所述殼體（100）背離所述鏡頭組件的一側(cè)，所述驅(qū)動控制板（520）通過貼片銅柱（570）安裝在所述集成電路板（510）上，所述硬件控制組件外圍設(shè)置有后殼（580），所述后殼（580）可拆卸地安裝在所述殼體（100）上，所述后殼（580）用于保護所述硬件控制組件。

10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙路徑散熱的制冷紅外機芯，其特征在于，所述殼體、所述散熱器基座（410）和所述散熱鰭片（420）均為鋁合金材質(zhì)，所述第一熱管（450）和所述第二熱管（460）均為銅材質(zhì)，所述鏡座（310）為pc塑料材質(zhì)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種雙路徑散熱的制冷紅外機芯，涉及制冷型紅外成像技術(shù)領(lǐng)域，包括：殼體、制冷探測器、鏡頭組件、鏡頭組件、散熱組件和硬件控制組件；制冷探測器安裝在殼體一側(cè)的端部，且其熱端面朝向殼體內(nèi)部；鏡頭組件對應(yīng)制冷探測器安裝在殼體一側(cè)；散熱組件安裝在殼體內(nèi)部，包括散熱器基座、散熱鰭片、散熱風扇和散熱頂板，導(dǎo)熱凸臺與制冷探測器的熱端面貼合，導(dǎo)熱凸臺通過第一熱管與散熱鰭片連接，殼體內(nèi)部設(shè)置有散熱風扇靠近散熱鰭片，散熱鰭片通過第二熱管與導(dǎo)熱板連接，散熱頂板貼合導(dǎo)熱板設(shè)置；硬件控制組件，設(shè)置于殼體背離鏡頭組件的一側(cè)，包括集成電路板和驅(qū)動控制板。如此設(shè)置可提供一種體積小且散熱效率高的制冷型紅外機芯。

技術(shù)研發(fā)人員：李先峰,王學巖,張軍強
受保護的技術(shù)使用者：長光禹辰信息技術(shù)與裝備（青島）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240523
技術(shù)公布日：2025/1/9