W profesjonalnie zaprojektowanych urządzeniach przemysłowych typu fanless, zarządzanie temperaturą jest jednym z kluczowych aspektów procesu projektowego i wdrożeniowego. Brak aktywnego chłodzenia wymusza konieczność szczegółowej analizy cieplnej już na etapie projektowania PCB, rozmieszczenia komponentów oraz obudowy.
Komputery przemysłowe fanless wykorzystują pasywne systemy chłodzenia, w których aluminiowa lub aluminiowo-magnezowa obudowa pełni jednocześnie rolę radiatora o dużej powierzchni oddawania ciepła. W bardziej zaawansowanych konstrukcjach stosuje się również przewodniki cieplne (heatpipe) wykonane z miedzi lub miedzi pokrytej niklem, które odprowadzają ciepło z rdzenia procesora, chipsetu lub kontrolerów mocy wprost do ścianek obudowy.
Przed dopuszczeniem do produkcji seryjnej, każdy model podlega badaniom termicznym w komorach temperaturowych. W warunkach laboratoryjnych przeprowadza się pomiar rozkładu temperatury pod pełnym obciążeniem CPU oraz GPU, często również w konfiguracji z zamontowanym nośnikiem danych oraz pełną pamięcią RAM. Stosuje się kamery termowizyjne oraz pomiary punktowe przy użyciu czujników typu K. Wynikiem analizy jest m.in. mapa cieplna obudowy i wnętrza urządzenia, która pozwala na weryfikację rozmieszczenia komponentów w kontekście gradientów temperaturowych oraz występowania potencjalnych punktów krytycznych.
Modyfikacje konstrukcyjne przy przekroczeniach progów cieplnych obejmują:
- przeprojektowanie radiatorów sekcji zasilania,
- zmianę topologii PCB w celu redukcji strat mocy,
- ograniczenie zegarów CPU (tzw. throttling termiczny),
- zastosowanie komponentów z serii industrial-grade / wide-temperature (np. -40°C do +85°C),
- optymalizację sekcji zasilania DC-DC pod kątem strat cieplnych.
Oprócz tego, producenci stosują aktywny monitoring temperatury z wykorzystaniem systemowych sensorów – dane te mogą być raportowane przez BIOS/UEFI, system operacyjny lub niezależne oprogramowanie diagnostyczne. Dodatkowo, wiele płyt głównych typu embedded udostępnia funkcję automatycznego wyłączania systemu w przypadku przekroczenia progu krytycznego, co zapewnia ochronę przed trwałym uszkodzeniem elektroniki.
W modelach dopuszczonych do eksploatacji w przemyśle, deklarowany zakres temperatur pracy najczęściej wynosi od –20°C do +70°C, a w konstrukcjach specjalistycznych (np. kolejowych, wojskowych, automatyki energetycznej) nawet od –40°C do +85°C. Warto podkreślić, że parametry te nie są deklaracją marketingową, lecz wynikiem przeprowadzonych testów zgodnych z normami IEC lub MIL-STD.
Podsumowując - komputery IPC fanless zaprojektowane do pracy w środowiskach przemysłowych nie przegrzewają się, o ile są eksploatowane zgodnie z przewidzianymi warunkami pracy oraz posiadają zgodność z wymaganiami środowiskowymi określonymi w karcie katalogowej.