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技術專欄

功率密度設計指南:用目標反推瓦密

不從制式數字開始,而是先釐清你要「快一點、穩一點、還是省一點」。接著把目標換成簡單的瓦密(W/cm²)與總瓦數建議。

先選「你想達成什麼」

你的目標 建議方向
快速升溫 中~高瓦密;外緣做補償;加保溫套件,減少熱散失。
長時間恆溫、穩定度高 中低瓦密;感測器貼近負載;分區微調,降低溫度波動。
省電/續航優先 低瓦密+良好保溫;降低外露面積與風流;控制器設定較緩升。
電力受限(電壓/電流不夠) 拉長到溫時間、增加保溫、減少加熱覆蓋面積或分批加熱。
面內均溫性 分區設計;邊緣稍加;孔位/外緣降密;放 2 個以上感測點。
公式:瓦密(W/cm²)≈ 總瓦數 ÷ 有效加熱面積(cm²)

三步驟拿到初步配置

  1. 量加熱面積:扣除孔位,得到有效加熱面積
  2. 選瓦密檔位:依上表選「低/中/高」作為起點
  3. 算總瓦數:總瓦數 ≈ 瓦密 × 面積

常見瓦密區間

應用 瓦密起步區間(W/cm²) 提醒
USB 加熱器 0.1–0.3 受電壓限制,優先安全與省電。
面板除濕/防霧 0.3–0.8 穩定溫控,避免局部過熱。
金屬載台加熱 1.0–2.5 需要良好導熱與貼合。
桶槽外部包覆 0.5–1.5 建議搭配鋁板與保溫帶。

這些只是「起步值」。之後會依材質、風速、包覆、到溫時間等因素微調。

小案例

案例 A:30×30 cm 載台,5 分鐘升至 80°C

條件:室溫、自然對流;可用加熱面積約 784 cm²。

起步建議:中高瓦密 0.5–0.7 W/cm² → 總瓦數約 390–550 W。邊緣略加密、中心略降密;加一層保溫套,並放 2 個感測點(中心/邊緣)。

案例 B:100 cm² 薄型載體,恆溫 45°C、以省電為主

條件:室溫、自然對流;面積 100 cm²。

起步建議:低瓦密 0.02–0.05 W/cm² → 總瓦數約 2–5 W。優先保溫與貼合;控制器設定較緩升,避免過衝。

把這些資訊給我們,算得更準

  • 目標溫度時間;是否需要長時間恆溫
  • 受熱物材質、尺寸、厚度/重量;可用加熱面積
  • 環境條件:室溫、是否可加保溫
  • 供電限制:電壓/最大電流或功率上限
  • 均溫要求:面內容許 ±°C,孔位/外緣是否敏感

把上面的資訊提供給我們,我們會回覆建議的 瓦密(W/cm²)、總瓦數 與 分區配置,並協助打樣到量產。

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