Décodeur TV

Après un succès rapide de Graftech auprès de l’un des fournisseurs majeurs de Set Top Box aux USA, voici les différentes informations utiles pour des applications identiques sur l’autre gros marché de ce type d’application : l’Europe.

Ø       La gestion thermique est aujourd’hui un problème important, lié à la multiplication des tuners, aux multiples définitions supportées, aux disques durs ou aux lecteurs DVD qui équipent de plus en plus souvent ce type d’équipement, pour offrir toujours plus de fonctions à l’utilisateur.

Ø       La conformité aux normes UL (USA) en est parfois fragilisée à cause des points chauds  ainsi créés. La conséquence principale est souvent une trop forte température du boîtier plastique, à proximité des chips tuner et du disque dur, qui donne aussi à l’utilisateur le sentiment d’une piètre qualité.

Ø       La spécification UL impose une température maximale du boîtier de 60°C pour une température ambiante de 40°C.

Ø       Sur l’exemple récemment traité par Graftech, cette température dépassait 63°C à proximité du tuner. La température maximale de fonctionnement du chip tuner est de 105°C. Celle-ci a été mesurée à 95°C sans dissipateur et aux alentours de 80°C avec une interface thermique silicone de 1.5W/mk, faisant contact entre le chip et le châssis du décodeur.

Ø       Les câblo-opérateurs exercent une forte pression sur les constructeurs  pour garder des prix agressifs et sont moins intéressées par les performances intrinsèques d’un appareil que par sa fiabilité. Les Set Top Box « génériques » sont ainsi vendues à ces câblo-opérateurs entre 100 et 500 dollars.

Ø       Quelques produits récents font également office de « serveurs », alimentant jusqu’à 4 décodeurs dans au sein d’un même boîtier, tout en offrant une possibilité d’enregistrement de chacun de ces décodeurs.

Ø       Très opposé au refroidissement actif, au bruit généré et au faible MTBF résultant, le marché des Set Top Box incite fortement les ingénieurs concevoir des solutions thermiques passives, sans ventilateur.

Ø       Le décodeur sur lequel Graftech a travaillé utilisait 4 interfaces « Sil Pads » Chomerics de 6.35 x 127mm pour conduire la chaleur du tuner vers le châssis. La conductivité thermique de ces interfaces est de 1.5W/mk. Commentaire du chef de projet : « Nous avons mis des composants thermiques pour refroidir nos chips, mais maintenant, notre châssis est trop chaud ! » Pour tenter de résoudre ces problèmes, des diffuseurs de chaleur en Aluminium et même en Cuivre ont été essayés, mais au delà des impacts sur le coût du produit, il subsistait de toute façon des points chauds. Des dissipateurs « T-Wing » de Chomerics ont aussi été testés, sans plus de succès.

Ø       Le coût des Sil Pads est le l’ordre de 0.04$, ou 0.16$ par décodeur.

Ø       Le challenge pour Graftech était de trouver une solution satisfaisante, à base de sa gamme de produits eGRAF, sans dépasser la barre des 1$.

 

Les prochains défis à relever (témoignage du constructeur de la Set Top Box) :

  1. Notre prochaine étape, poussée par la demande du marché, sera d’introduire un lecteur/enregistreur de DVD, toujours dans le même encombrement. Cette fonctionnalité imposera l’emploi d’un disque dur et de nouveaux composants, eux aussi générateurs de calories qu’il nous faudra évacuer pour rester dans le cadre des normes en vigueur.
  2. Nos décodeurs sont déjà aujourd’hui aux limites thermiques admissibles.
  3. Nos clients sont très sensibles à la température du boîtier, si simple pour eux à tester et dont le ressenti est immédiatement révélateur de la qualité intrinsèque du produit.
  4. Nous éviterons, autant que faire ce peut, les ventilateurs qui génèrent au moins autant de problèmes qu’ils n’en résolvent.
  5. Nous devons innover rapidement pour rester compétitifs sur ce marché
  6. Notre premier souci est le développement logiciel de nos nouveaux produits, lié à l’introduction du DVD. Le second est la gestion thermique sur ces mêmes décodeurs, mais il est aujourd’hui le premier sur la génération de décodeur actuelle.
  7. Nos produits sont fabriqués dans des pays à faible coût de main d’œuvre et la mise en place d’une nouvelle solution doit être extrêmement simple et accessible à du personnel peu qualifié.
  8. Le marché émergeant de la TVHD ne rendra que plus critique ces problèmes thermiques.
  9. Notre difficulté à respecter la spécification UL de 20°C maxi au dessus de l’ambiante nous ferme potentiellement un certain nombre de marchés.
  10. Nous n’avons pas d’ingénieur thermicien ni de capacités de modélisation thermique fine.
  11. La pression de nos clients s’exerce, dans l’ordre, sur le prix, le design et la fiabilité de nos appareils.