散热方案

散热说明

由于M1&L1开发板性能较强,在长时间高负载运行时,底部核心模组会产生较多热量,使用安装散热器可以提升散热效果,确保设备稳定运行。

物料购买链接汇总

物料

名称

链接

螺丝

M2.5*14
黑色304不锈钢内六角螺丝钉

https://item.taobao.com/item.htm?spm=tbpc.boughtlist.suborder_itemtitle.1.5f9e2e8diMlVyb&id=756920942617&mi_id=0000UBx1qgtaujcghpOpfAcEKki0ZpcmllDESL0VP9AKNtc

铜柱

M2.5*3双通六角铜柱

https://item.taobao.com/item.htm?spm=tbpc.boughtlist.suborder_itemtitle.1.5f9e2e8diMlVyb&id=599526807929&mi_id=0000jwrySdr29vjP_Hx5IO5T9FYhc71FbA9z1dhwOkXRjVo

散热器

带背胶单双风扇散热器

https://item.taobao.com/item.htm?abbucket=3&id=670937696728&mi_id=0000-w2TLnPRTvZeN5CD6rwRxyeWTzT-EmlQrKfpxwixoLA&ns=1&priceTId=214786fa17870366663404536e1b51&skuId=4834072569138&spm=a21n57.1.hoverItem.3&utparam={"aplus_abtest"%3A"99c17a131a368df5cf9327c6977a0f73"}&xxc=taobaoSearch

导热垫

导热垫
2004001mm

https://item.taobao.com/item.htm?ali_refid=a3_430582_1006%3A1681633390%3AH%3AbDOsLFxCO0YRdOOywJwqqA%3D%3D%3A1c1949d2a870a4e61a97535f3889bf7e&ali_trackid=282_1c1949d2a870a4e61a97535f3889bf7e&id=902222361498&mi_id=0000oR8cqbSIo8mE0bvM2wESnjPsg287dMNt1tAv0hPmdxg&mm_sceneid=1_0_2459180027_0&priceTId=214786fa17870365565257473e1b51&skuId=5966357798646&spm=a21n57.1.hoverItem.1&utparam={"aplus_abtest"%3A"4e18090164742d5bf9468bbc49cee2ac"}&xxc=ad_ztc

散热器

4B PWM调速散热风扇

https://item.taobao.com/item.htm?id=1060075638198&mi_id=0000p30p9EbZLZc_STjz_b8WglyjAjh5SUr28KdB0HuAIb0&spm=tbpc.boughtlist.suborder_itemtitle.1.62172e8dHIKOeb&skuId=6270052682832

散热固定方案

  1. 使用带背胶的散热片,粘贴至主要热源。

../../_images/image_UZBLbMyMPoCC8mx2Rv2cFWBonMg.webp
  1. 使用开发板四周的机械固定孔,固定散热片。机械孔固定位置参考下方尺寸图。

../../_images/image_VLnAb22zZoJLsLxj4EEcHP89n3c.webp

PS:为使散热效果较好,散热器与热源之间建议填充导热垫/硅脂。

被动散热案例

下文介绍一款简易被动散热器,供开发者进行设计参考。该散热器使用开发板的机械孔位安装。

PS:该物料需要移远定制,非标准件。

../../_images/image_Eu9Ebc5lnoU8gxxb53wcplxpnXd.webp
  1. 安装导热垫至背部模组

../../_images/image_FA6gbrYqAo8KLax1Iz0cw4SFnGc.webp
  1. 对齐散热片与开发板孔位

../../_images/image_VFmHb9FRno9DtdxIGWzcxa39nxh.webp
  1. 使用4枚M2.514螺母与4枚M2.53铜柱固定,完成安装

../../_images/image_AlHVbqqozowLAgxM7jFcURFlnRe.webp
  1. 安装完成示意图如下

../../_images/image_Gikxb8QVcoduyIxOaVAc8Nxqn5b.webp

注意:该散热器仅只作为设计参考demo,是否满足实际应用的散热需求和成本要求。需要开发者自行结合实际应用场景和需求评估。

散热器参考模型:

📎 Quectel_Pi_M1&L1_Heatsink_Demo_V1.0.STEP

主动散热案例

无温控风扇

主动散热需要对风扇进行供电,可通过40PIN上5V接口为5V风扇供电

../../_images/image_Ywm6bTf5LolbPvxJpyjc91J0ng9.webp

将风扇固定到后方散热器上。参考如下:

../../_images/image_ATSCbwEtaoykRrxgKG6cmDPinIc.webp

注意此方案无法对风扇进行控速调整。开发板上电,风扇即转。

开发者也可选用此类集成散热器与背胶的产品。

../../_images/image_FKzfbaqMhoOvvxxYVJ3cAMGrnif.webp

温控风扇测试

开发板40PIN接口上,PIN33提供PWM功能,可用于风扇调速控制。

2PIN无调速风扇控制

  1. 针对2线无调速接口的风扇,可使用一下参考电路,配合PWM引脚实现风扇调速控制

../../_images/image_OtkbbcT0Fo7jtaxi7RWc2nTxngh.webp
  1. 电气连接示意图

../../_images/image_XbeybvQ3UomZ87xE5lMchHM6nDT.webp

3PIN可调速风扇控制

后台进程检测/sys/class/thermal/thermal_zone*

并轮读几个核的温度取最高,并且根据最高温度来配置风扇的PWM占空比。


CPU温度


占空比/255


<30℃


0


30~40℃


64


40~50℃


128


50~60℃


192


>60℃


255

硬件安装与接线图

此次采用 树莓派风扇 4B散热器,根据图示接到对应的M1/L1 40Pin引脚上。

风扇引脚

M1开发板引脚(40PIN)

红线(电源正极)

PIN2

黑线(电源负极)

PIN6

蓝线(PWM)

PIN33

../../_images/image_UF35bmoqYo6UHoxiN8Ec8XlBnGg.webp

实际安装如下

image
image

注意:不同厂商生产散热器对本产品兼容性不同,需要开发者自行评估。

4.软件测试流程

  1. 默认风扇功能是关闭的,开机后输入对应指令查看风扇服务的状态。

adb shell
40pin-ctrl fan status #查看当前风扇服务的状态,未启用风扇服务为bound,启用为enable
40pin-ctrl fan enable #使能风扇服务,使能后可以查看下状态是否为enable
40pin-ctrl fan disable #关闭风扇服务,停止测试才需要输入该指令
  1. 在第一个终端里面输入。

40pin-ctrl fan enable
40pin-ctrl fan status
#M1
watch -n 1 'PWM=/sys/bus/platform/devices/1c40000.qcom,spmi:qcom,pm6125@1:qcom,pwms@b300/pwm/pwmchip0/pwm0; p=$(cat "$PWM/period"); d=$(cat "$PWM/duty_cycle"); echo $(( (d * 255 + p / 2) / p ))'
#L1
watch -n 1 'PWM=/sys/bus/platform/devices/1c40000.qcom,spmi:qcom,pm2250@1:qcom,pwms@be00/pwm/pwmchip2/pwm0; p=$(cat "$PWM/period"); d=$(cat "$PWM/duty_cycle"); echo $(( (d * 255 + p / 2) / p ))'

查看当前的温度和PWM占空比是不是对得上。

  1. 开第二个终端,做升温。

for i in 1 2 3 4; do
  yes > /dev/null &
done
  1. 如果第3步里面的升温不够可以把负载调大。

for i in $(seq 1 $(nproc)); do
  yes > /dev/null &
done

看两个终端里面的温度和风扇的PWM占空比是不是和表里面的对齐。

../../_images/image_L7MabLfRsoC1gRxh7Fec5tGcnpc.webp
  1. 测试结束后停止负载。

killall yes