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知识专栏

笔电温控还在靠猜?非接触红外测温在AI笔电里的用法

作者: 深圳市浮思特科技有限公司2026-09-07 15:06:32

用笔电的工程师大概都有过这种体验:机器明明没跑什么重活,风扇突然呼呼转起来;或者反过来,掌托已经有点烫手了,风扇才慢悠悠提速。

这两种都不是风扇坏了,是温控策略在"猜"。

芯片里的温度,不等于你摸到的温度

传统笔电的温控数据来源主要是两类。

一类是 CPU/GPU 内部的数字温度传感器(DTS),在 die 里面,测的是芯片结温。这个数据准,但它只反映芯片自己。

另一类是贴在主板、散热片、或者电池附近的热敏电阻(NTC),测的是某个点的温度。

问题在于,用户感知到的"烫不烫",是 C 面键盘区、掌托、D 面底壳的表面温度。而这几个位置恰恰没有热源,热量是从内部一路传导过来的。

从芯片结温到外壳表面,中间隔着导热硅脂、均热板、散热片、空气层、外壳材料……这条热阻路径的时间常数有多大?几十秒量级。

也就是说:芯片瞬间冲到 90℃,外壳可能一分多钟后才慢慢热起来;反过来芯片已经降下来了,外壳还在散热。你用芯片温度去推外壳温度,中间的滞后和误差,只能靠模型去估。

笔电温控还在靠猜?非接触红外测温在AI笔电里的用法(图1)

预测式策略为什么一定要保守

既然是估,就有不确定性。OEM 在标定风扇曲线时,考虑的从来不是"平均情况最优",而是"最坏情况不出事"。

结果就是大量余量。风扇提前转、转得比实际需要的更快更久。代价是三样:噪音、功耗、续航。

对轻薄本和 AI 笔电来说这几样都很要命——AI 笔电本地跑模型,本身功耗就上去了,散热系统的余量留得越多,续航越难看。

直接测表面温度,就别猜了

比较务实的做法是把测量点挪到用户真正在意的位置:在键盘区、出风口、或者掌托附近,装一颗非接触红外热电堆,直接对外壳表面测温。

它的好处很直接:

测的就是表面温度本身,不需要靠模型从芯片温度反推

响应速度比热传导路径快得多,温控策略能及时动作

不接触被测面,安装位置灵活,不用考虑导热垫、贴合压力这些工艺问题

这条路已经有大厂在走了。公开报道显示,众智光电 2020 年开发的数字式非接触动态温度传感器,被美系笔电大厂用在电竞笔电上,装在键盘侧,每台一颗,用来实时判断风扇该开还是该关——替代过去靠 AI 模型预测模拟的方式,减少风扇不必要的运转耗能。目前众智约八成的运营重心来自笔电相关应用,出货主力是美系笔电品牌大厂的电竞笔电产品线。

笔电温控还在靠猜?非接触红外测温在AI笔电里的用法(图2)

微型化是硬门槛,不是加分项

道理好懂,但真要在笔电里落地,第一道坎是尺寸。

笔电内部空间有多紧张,拆过机的都知道。键盘下方留给传感器的高度可能就一毫米出头。这也是为什么这几年热电堆的封装一路在缩:

2018 年,整套非接触测温系统集成进 5×5×1.6mm 的 SMD 元件

2021 年,封装技术从 2D 平面系统封装升级到 3D 系统级封装,尺寸缩到 3.8×3.8×1.5mm

之后,从 SiP 走向 SoC,把热电堆 MEMS 和数字信号读取电路整合进单颗芯片,封装进一步降到 2.1×2.1×0.8mm

SoC 这步不只为小。把读取电路和 MEMS 做在同一颗芯片上,寄生参数小、抗干扰好,数字输出直接给 MCU,省掉外部放大和 ADC 那一串。对笔电这种空间和 EMC 都吃紧的环境,这两点同样关键。

部署时得想清楚的几个点

测哪个位置。 不同位置的温度含义完全不同。测键盘区是为了用户体验,测出风口是为了判断散热效率,测掌托是为了避免低温烫伤。先定目标,再定位置,别装完再想拿数据干嘛。

视场角和距离。 传感器到被测面的距离决定光斑大小。距离太远,光斑摊大,混进旁边元件的温度,读数就偏。按规格书的 FOV 把距离定死,别凭感觉装。

发射率。 塑料外壳的红外发射率大概在 0.9 上下,比较好办;但如果是金属面或者带涂层的阳极氧化铝,发射率会低不少,测出来系统性偏低。这类表面要么做发射率修正,要么贴一小块已知发射率的标记去测标记点。

环境温度补偿。 传感器自身也受热。热电堆器件里一般内置 NTC 做环境温度参考,这颗 NTC 的读数是补偿算法的输入,算法里不用它就等着飘。

红外不穿透玻璃。 这条说过很多次还是有人踩。如果传感器在壳体内、要透过外壳开孔测外面,那个孔必须是红外可透过的材料,普通玻璃和透明塑料挡红外。

不只是笔电

同一套逻辑往其他终端上套也成立。众智把穿戴式体温量测列为重点方向之一——智能手表、手环、耳机、手机,做个人化的连续体温管理。这里面的难点更刁钻:贴着皮肤测,皮肤温度和核心体温不是一回事,受血流、环境、佩戴松紧影响很大;而且空间比笔电还小,功耗约束更死。

如果你手上有笔电热管理、穿戴体温或者类似的空间受限测温项目,从单点热电堆到 SoC 数字输出版本,众智这条线是可以一次性对齐的。浮思特是众智光电的授权代理,规格书、样片、FOV 和发射率这块的实际部署建议都能提供支持,需要的话直接找我们对接原厂。