電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精選(九篇)

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第1篇：電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電磁兼容設(shè)計(jì)中，常見(jiàn)問(wèn)題體現(xiàn)在PCB設(shè)計(jì)、屏蔽設(shè)計(jì)、濾波設(shè)計(jì)、接地設(shè)計(jì)等方面，它們的出現(xiàn)，不僅降低工作效率，還可能導(dǎo)致安全事故發(fā)生。為應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，實(shí)際工作中應(yīng)該有針對(duì)性采取處理措施，并重視電子設(shè)備的養(yǎng)護(hù)管理，提高設(shè)備綜合性能。

關(guān)鍵詞：

電子設(shè)備；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；電磁兼容設(shè)計(jì)

1前言

電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)成比較復(fù)雜，它是由PCB、屏蔽系統(tǒng)、濾波、接地系統(tǒng)組合而成的綜合設(shè)備。隨著技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，綜合性能更為強(qiáng)大，功能更加多元化，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜。但不能否定的是，如果忽視設(shè)計(jì)和管理工作，往往容易出現(xiàn)故障，不僅影響工作進(jìn)度，還可能引發(fā)安全事故，降低電子設(shè)備的工作效率和綜合效益。文章結(jié)合電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)行作業(yè)的基本情況，探討常見(jiàn)的不足，并有針對(duì)性的提出設(shè)計(jì)對(duì)策，希望能為實(shí)際工作提供指導(dǎo)與借鑒。

2電子設(shè)備電磁干擾源分析

電子設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，往往受到內(nèi)部和外部干擾，影響設(shè)備的正常運(yùn)行，需要提高設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)設(shè)備作用的充分發(fā)揮。

2．1內(nèi)部干擾

內(nèi)部各元器件之間相互作用，進(jìn)而產(chǎn)生干擾現(xiàn)象，對(duì)設(shè)備運(yùn)行帶來(lái)不利影響。常見(jiàn)形式如下:元器件發(fā)生漏電現(xiàn)象而引起干擾，無(wú)線電信號(hào)出現(xiàn)耦合，導(dǎo)線之間出現(xiàn)互感現(xiàn)象引起內(nèi)部干擾。元器件工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致發(fā)熱，影響元器件運(yùn)行的穩(wěn)定性。公共地線上匯集電流，當(dāng)電子設(shè)備在運(yùn)營(yíng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電壓降低現(xiàn)象，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生不必要的干擾。

2．2外部干擾

外部電源及高電壓出現(xiàn)絕緣漏電現(xiàn)象，對(duì)電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。功率大的外部設(shè)備產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場(chǎng)，出現(xiàn)耦合進(jìn)而導(dǎo)致干擾現(xiàn)象發(fā)生。外部空間電磁波干擾電子設(shè)備正常運(yùn)行，設(shè)備在溫度不穩(wěn)定的環(huán)境下工作，導(dǎo)致設(shè)備參數(shù)改變，也會(huì)干擾電子設(shè)備正常運(yùn)行。

3電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電磁兼容設(shè)計(jì)的不足

電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有些設(shè)備存在質(zhì)量缺陷，操作人員的綜合技能不高，存在違規(guī)違章操作現(xiàn)象，可能導(dǎo)致電子設(shè)備出現(xiàn)相應(yīng)的故障，制約設(shè)備綜合性能的發(fā)揮，常見(jiàn)故障體現(xiàn)在PCB設(shè)計(jì)、屏蔽設(shè)計(jì)、濾波設(shè)計(jì)、接地設(shè)計(jì)等方面。

3．1PCB設(shè)計(jì)的不足

例如，PCB尺寸設(shè)計(jì)不合理，忽視對(duì)其綜合性能的考慮，PCB板和元器件布局設(shè)計(jì)不到位，未能對(duì)各項(xiàng)參數(shù)全面考慮，難以提高設(shè)備的抗干擾能力，也制約電磁兼容性能提升。

3．2屏蔽設(shè)計(jì)的不足

組合體之間的電接觸設(shè)計(jì)不合理，屏蔽材料選擇不到位。設(shè)備機(jī)箱縫隙的屏蔽設(shè)備設(shè)計(jì)不到位，制約屏蔽設(shè)計(jì)水平提升，也難以提高電子設(shè)備的抗干擾性能。

3．3濾波設(shè)計(jì)的不足

設(shè)計(jì)過(guò)程中忽視對(duì)設(shè)備性能進(jìn)行全面考慮，未能采取有效措施切斷電磁干擾源，出現(xiàn)電磁干擾現(xiàn)象。

3．4接地設(shè)計(jì)的不足

接地點(diǎn)位置不合理，忽視考慮接地工作需要。電路組合接地方案不科學(xué)，抑制接電干擾措施不到位，降低接電設(shè)計(jì)水平，對(duì)設(shè)備運(yùn)行也帶來(lái)不利影響。

4電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電磁兼容設(shè)計(jì)的對(duì)策

為避免結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的故障，提高施工作業(yè)效率，更好處理作業(yè)中遇到的問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際工作需要，筆者認(rèn)為今后應(yīng)該采取以下處理措施。

4．1PCB設(shè)計(jì)對(duì)策

首先，合理進(jìn)行PCB尺寸設(shè)計(jì)。考慮抗噪音和抗串?dāng)_性能，提高尺寸合理性，避免出現(xiàn)尺寸過(guò)大或過(guò)小情況，使其更好發(fā)揮作用。其次，PCB板布局設(shè)計(jì)。盡量縮短高頻元器件之間的連線，合理布置電路各功能單位的位置，確保信號(hào)流通性良好，盡量讓信號(hào)流通方向保持一致。合理確定元器件參數(shù)，提高設(shè)備性能，并讓元器件平行排列，增強(qiáng)抗干擾能力。最后，元器件布局設(shè)計(jì)。采用集成電路元器件，增強(qiáng)其抗干擾性能，提高電磁兼容性能。

4．2屏蔽設(shè)計(jì)對(duì)策

合理設(shè)計(jì)屏蔽組合體各部分之間的電接觸，將接觸電阻降到最小。屏蔽材料選用導(dǎo)磁率和導(dǎo)電率較高的材料，可在高導(dǎo)磁材料表面增加一層高導(dǎo)電率材料，促進(jìn)材料的抗干擾能力增強(qiáng)。采取相應(yīng)措施，提高設(shè)備機(jī)箱縫隙的屏蔽效果。將帶背膠的鈹青銅簧片粘貼于機(jī)箱縫隙結(jié)合面處，促進(jìn)屏蔽效果提升。機(jī)箱制作時(shí)，應(yīng)該合理采用焊接措施，確保焊縫平滑和連續(xù)，讓接縫處和金屬板的射頻電阻盡可能相等，有效提升屏蔽效果。

4．3濾波設(shè)計(jì)對(duì)策

切斷沿導(dǎo)線傳播的干擾源，從而有效落實(shí)電磁兼容設(shè)計(jì)方法。采用兩個(gè)電容器和一個(gè)電感器組成π型濾波器，作為濾波形式，并消除電路間的耦合，促進(jìn)電磁兼容設(shè)計(jì)水平提升。將差模和共模濾波單元組合起來(lái)，抑制電流，降低高頻段噪聲衰減，提高兼容設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)設(shè)備綜合性能提升。

4．4接地設(shè)計(jì)對(duì)策

合理選擇接地點(diǎn)，提高電路組合接地方案科學(xué)性。采用多點(diǎn)就近接地方式，讓接地點(diǎn)間的電位差盡量接近，避免相互之間產(chǎn)生干擾。要確保接地線和接地面的直流搭接阻抗小于2．5mW，確保電氣連接的可靠性。注重接地面處理，提升抗氧化和抗腐蝕性能，促進(jìn)接地設(shè)計(jì)水平提升。

4．5電子設(shè)備結(jié)構(gòu)其他設(shè)計(jì)對(duì)策

重視接電保護(hù)工作，當(dāng)電子設(shè)備出現(xiàn)損壞現(xiàn)象時(shí)，要檢查各項(xiàng)設(shè)備，掌握設(shè)備的綜合性能，確保滿(mǎn)足要求。結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損失時(shí)，應(yīng)該及時(shí)更換新的設(shè)備，保證設(shè)備運(yùn)行的安全。還要提高電子設(shè)備設(shè)計(jì)和維修人員素質(zhì)，完善設(shè)計(jì)措施和管理制度，加強(qiáng)電子設(shè)備的性能監(jiān)測(cè)，及時(shí)排除故障，確保電子設(shè)備性能良好。

5結(jié)語(yǔ)

電子設(shè)備在日常運(yùn)行中，由于受到自身質(zhì)量狀況、所在環(huán)境、工作人員操作技能等因素的影響，可能出現(xiàn)相應(yīng)故障。如果未能及時(shí)處理，會(huì)影響作業(yè)順利進(jìn)行。實(shí)際工作中應(yīng)該認(rèn)真分析形成原因，有針對(duì)性的采取控制和完善措施，將故障及時(shí)排除，提高電磁兼容設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)電子設(shè)備有效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn):

［1］張敏．電子設(shè)備的電磁兼容設(shè)計(jì)［J］．科技風(fēng)，2016(5)，86．

［2］劉麗平．電子設(shè)備電磁兼容設(shè)計(jì)研究［J］．信息與電腦，2013(1)，16～17．

［3］劉興?。娮釉O(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的電磁兼容［J］．中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015(3)，2～3．

第2篇：電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：面向裝配的設(shè)計(jì)；簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)；虛擬裝配；模塊化設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TH136 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）02-0094-02

隨著現(xiàn)代電子產(chǎn)品的高度集成化和小型化，以及用戶(hù)對(duì)設(shè)備的可靠性、環(huán)境適應(yīng)性等提出的越來(lái)越嚴(yán)格的要求，使得電子設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不斷提高，也使產(chǎn)品的裝配面臨越來(lái)越多的困難，導(dǎo)致出現(xiàn)裝配質(zhì)量下降、裝配效率降低等一系列問(wèn)題。在這一環(huán)境下，引入面向裝配的設(shè)計(jì)（DFA）這一產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式，在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段即充分考慮產(chǎn)品的裝配環(huán)節(jié)以及各種相關(guān)因素的影響，采用簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、減少零件數(shù)量、使用標(biāo)準(zhǔn)件、零件裝配模塊化和減少裝配過(guò)程中的調(diào)節(jié)、裝配防錯(cuò)等方法，并利用分析、評(píng)價(jià)、規(guī)劃、仿真等各種技術(shù)手段，不斷地完善設(shè)計(jì)和改進(jìn)裝配性能，確保裝配工序簡(jiǎn)單、效率高、質(zhì)量高、不良率低和成本低[1]。

1 基于SolidWorks的DFA應(yīng)用方法

將SolidWorks功能和DFA方法相結(jié)合，在SolidWorks的環(huán)境下，主要可以進(jìn)行以下三方面的應(yīng)用方法研究。

1.1 簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)

簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)就是在設(shè)計(jì)中遵循KISS原則。簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程往往是對(duì)已有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行提煉和優(yōu)化的過(guò)程，可以充分利用CAD的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和規(guī)劃優(yōu)勢(shì)，建立各種庫(kù)文件，選擇和調(diào)用成熟設(shè)計(jì)和模塊，構(gòu)建具有較高裝配性能的產(chǎn)品。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)化模塊化設(shè)計(jì)

在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的設(shè)計(jì)方法，能大幅提高裝配質(zhì)量的可靠性，使裝配問(wèn)題能更早、更容易被發(fā)現(xiàn)，從而提高產(chǎn)品裝配效率和裝配質(zhì)量。

1.3 虛擬裝配

以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為中心的虛擬裝配，是在虛擬環(huán)境下對(duì)CAD模型進(jìn)行裝配性能分析的一項(xiàng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)?；贒FA虛擬裝配的基本任務(wù)是尋求產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)的最優(yōu)解，即通過(guò)CAD模擬產(chǎn)品裝配、進(jìn)行定量或定性分析，找出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裝配性差的結(jié)構(gòu)特征，進(jìn)行設(shè)計(jì)修改和完善的過(guò)程。

使用SolidWorks 等CAD軟件，可對(duì)產(chǎn)品的三維模型進(jìn)行虛擬裝配，并利用CAD提供的分析模塊，進(jìn)行包括靜態(tài)干涉、運(yùn)動(dòng)干涉分析以及裝配公差分析等裝配性能分析、判斷和改進(jìn)。

2 DFA應(yīng)用步驟

產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)是根據(jù)用戶(hù)要求、設(shè)計(jì)輸入定義產(chǎn)品的架構(gòu)，并將產(chǎn)品進(jìn)行模塊劃分；在此基礎(chǔ)上，建立產(chǎn)品裝配模型，將各類(lèi)庫(kù)文件引入建模過(guò)程中，貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)理念；完成裝配模型建立之后，開(kāi)始虛擬裝配，即對(duì)模型進(jìn)行裝配性能分析，運(yùn)用 DFA簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)等方法對(duì)裝配體及零部組件進(jìn)行簡(jiǎn)化、合并等設(shè)計(jì)改進(jìn)，并且進(jìn)行裝配相關(guān)檢查，直到得到優(yōu)化模型。

根據(jù)DFA的應(yīng)用方法，制定出在SolidWorks環(huán)境下產(chǎn)品設(shè)計(jì)的流程，見(jiàn)圖1所示。

3 DFA裝配建模

主要需要建立兩類(lèi)模型，一類(lèi)是建立一系列庫(kù)模型，一類(lèi)是對(duì)產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)的建模，而前者是后者的基礎(chǔ)。在對(duì)產(chǎn)品建模的過(guò)程中貫徹標(biāo)準(zhǔn)化模塊化思想，為產(chǎn)品的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)提供良好的土壤。

3.1 產(chǎn)品裝配建模

CAD裝配建模有自下而上和自頂向下兩種方法。自下而上設(shè)計(jì)法即首先完成零件設(shè)計(jì)建模，然后在裝配文件中逐一插入零部件，組合成裝配體模型，零部件之間無(wú)關(guān)聯(lián)；自頂向下法為在裝配文件中直接建立零部件模型，零部件之間往往存在幾何關(guān)聯(lián)以及配合限制。

綜合兩種設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)，在方案設(shè)計(jì)階段，采用自頂向下的設(shè)計(jì)思路，首先規(guī)劃產(chǎn)品裝配體的框架，劃分模塊類(lèi)型，在此基礎(chǔ)上，將產(chǎn)品主體零件在裝配圖中進(jìn)行初步建?；蛘邔⑼ㄓ媚K裝入裝配體中，使產(chǎn)品具備基本的模型架構(gòu)，然后進(jìn)入自下而上的模式，對(duì)構(gòu)成裝配體的零件模型作細(xì)化處理以及建立相關(guān)的零件，將生產(chǎn)的零部件裝入裝配體中并進(jìn)行配合限制，逐步裝配形成產(chǎn)品最終的裝配模型。

3.2 庫(kù)文件建模

庫(kù)文件泛指CAD軟件可調(diào)用的所有子組件和模塊，它是構(gòu)建新研制產(chǎn)品的基礎(chǔ)，也是面向裝配的設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)原則實(shí)施的基礎(chǔ)。

庫(kù)文件建立的原則是：

（1）庫(kù)文件歸屬文件夾應(yīng)層次分明，庫(kù)文件名應(yīng)簡(jiǎn)潔明確地表示出庫(kù)集合的特征，以方便選用；

（2）庫(kù)文件中固化的組件和模塊，如緊固件、外購(gòu)件等，盡量以零件形式建模，以便存儲(chǔ)和調(diào)用；

（3）分析同一系列模塊的主要安裝尺寸，形成尺寸系列表，以方便建模和擴(kuò)充；

（4）同一系列化零件的建模盡量采用一個(gè)模型、多個(gè)配置；

（5）模塊應(yīng)盡量包含安裝基準(zhǔn)、安裝尺寸等裝配信息，有助于選用和避免裝配加工錯(cuò)誤。

根據(jù)庫(kù)文件存放的位置和模塊的類(lèi)型可分為兩類(lèi)庫(kù)，一是存放于計(jì)算機(jī)本地的本地資源庫(kù)；另一種需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理可上傳和下載的ODM電子倉(cāng)庫(kù)。

3.2.1 本地資源庫(kù)

根據(jù)電子設(shè)備的特點(diǎn)，在CAD環(huán)境中主要建立緊固件庫(kù)（螺釘、螺母等）、電子器件庫(kù)（連接器、顯示屏、鍵盤(pán)、濾波器等）、機(jī)械成品庫(kù)（風(fēng)機(jī)、減震器等）、材料庫(kù)（屏蔽材料、密封材料、鋁型材）以及通用件庫(kù)（機(jī)柜、機(jī)箱、控制臺(tái)、把手、導(dǎo)軌、走線架等）。建立各種庫(kù)后，將其存放地址添加到SolidWorks系統(tǒng)選項(xiàng)中的設(shè)計(jì)庫(kù)中，即可開(kāi)始在CAD界面中直接調(diào)用設(shè)計(jì)庫(kù)文件。庫(kù)文件的設(shè)計(jì)、編輯、修改等較容易實(shí)現(xiàn)， 技術(shù)人員可以通過(guò)改變某些參數(shù)而不必改動(dòng)元件設(shè)計(jì)的全過(guò)程來(lái)更新設(shè)計(jì)。

3.2.2 PDM電子倉(cāng)庫(kù)

SolidWorks Workgroup PDM作SolidWorks的插件，主要用于工作組的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，可以將本地成熟產(chǎn)品的數(shù)據(jù)檢入到電子倉(cāng)庫(kù)，同時(shí)也可以分享工作組內(nèi)其他成員上傳到電子倉(cāng)庫(kù)并共享的數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)資源的充分利用，并且能確保設(shè)計(jì)版本和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件掛接關(guān)系得到有效管理。

根據(jù)電子設(shè)備結(jié)構(gòu)面向裝配的設(shè)計(jì)需要，以便于選擇和調(diào)用為建庫(kù)原則，電子倉(cāng)庫(kù)可主要?jiǎng)澐譃楣觅Y料庫(kù)、設(shè)備資源庫(kù)和工藝資源庫(kù)等。將設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、資料放入公用資料庫(kù)中；將工藝相關(guān)規(guī)程、工具資料等放入工藝資源庫(kù)；設(shè)備資源庫(kù)可以根據(jù)電子設(shè)備使用的工作環(huán)境，如地面、車(chē)載、艦載、星載、機(jī)載等進(jìn)行分類(lèi)，也可以按照結(jié)構(gòu)形式、密封性、抗沖擊振動(dòng)性和電磁兼容性等產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)置有利于搜索的關(guān)鍵詞。

4 裝配性能分析

4.1 直觀檢查

SolidWorks軟件界面中提供了裝配統(tǒng)計(jì)、對(duì)稱(chēng)性檢查、質(zhì)量特性以及間隙檢查等命令，可以很方便、直觀地對(duì)已建立的產(chǎn)品模型進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計(jì)和檢查，根據(jù)檢查結(jié)果對(duì)裝配體作進(jìn)一步簡(jiǎn)化、合并、調(diào)整等減少裝配錯(cuò)誤、提高裝配效率的設(shè)計(jì)，直觀檢查一般包含以下幾項(xiàng)：

（1）考慮把相鄰、相似、對(duì)稱(chēng)的零件合并成一個(gè)零件；（2）設(shè)計(jì)多功能零件，減少零件數(shù)量；（3）合并減少緊固件的種類(lèi)、數(shù)量；（4）調(diào)整裝配體及主體零件重心，避免裝配時(shí)失穩(wěn)；（5）通過(guò)間隙檢查，避免零件過(guò)約束；（6）進(jìn)行防錯(cuò)設(shè)計(jì)，避免非對(duì)稱(chēng)零部件具有一個(gè)以上的裝配位置。

4.2 干涉檢查

對(duì)產(chǎn)品裝配體的干涉檢查主要包括靜態(tài)干涉檢查和運(yùn)動(dòng)干涉檢查兩種方式。

SolidWorks命令項(xiàng)中的干涉檢查，能夠直觀、明確、定量地給出裝配體靜態(tài)情況下干涉的零件、部位和干涉幾何尺寸，有利于對(duì)干涉的零部件定位、定向進(jìn)行設(shè)計(jì)修正。

對(duì)實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)品，采用虛擬仿真工具SolidWorks Motion插件，對(duì)虛擬裝配體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)狀態(tài)的仿真，模擬產(chǎn)品的不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，檢驗(yàn)產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)性能及設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果的正確性，對(duì)運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干涉檢查，查看限位運(yùn)動(dòng)的干涉情況以及裝配情況和零部件模型的精確程度，有助于在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)空間布置的干涉和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的碰撞等問(wèn)題。

更好地完成干涉檢查的關(guān)鍵點(diǎn)是完善裝配體模型，盡量詳盡真實(shí)地建模，特別是應(yīng)注重建立自制件以外的外購(gòu)件、緊固件、附件等的真實(shí)幾何模型，往往一些看似微不足道的省略處會(huì)在實(shí)際裝配時(shí)出現(xiàn)干涉問(wèn)題。

4.3 公差分析

SolidWorks有 DimXpert和TolAnalyst兩項(xiàng)與公差相關(guān)的插件。DimXpert可以直接在3D圖形中按照標(biāo)準(zhǔn)生成標(biāo)注，還可以幫助用戶(hù)查找圖形是否缺少尺寸；TolAnalyst主要作用是解決公差設(shè)計(jì)的問(wèn)題。

將公差分析的結(jié)果與裝配體的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)原則相結(jié)合，簡(jiǎn)化裝配關(guān)系、減少尺寸鏈數(shù)量、減小累積公差，才能夠降低尺寸公差等級(jí)，實(shí)現(xiàn)寬松且合理的公差設(shè)計(jì)，提高裝配質(zhì)量和裝配效率。

4.4 動(dòng)態(tài)裝配

SolidWorks的爆炸視圖和animator插件可提供靜態(tài)和動(dòng)態(tài)裝配拆分效果圖，按需要對(duì)虛擬裝配體進(jìn)行拆分、分組，通過(guò)爆炸路徑和鍵碼對(duì)動(dòng)畫(huà)進(jìn)行編輯，生成各虛擬裝配體各部分的動(dòng)畫(huà)和圖樣文件?？梢杂糜陔娮釉O(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案評(píng)審中，提供直觀生動(dòng)的產(chǎn)品效果；也可以直接應(yīng)用于實(shí)際裝配生產(chǎn)，特別是對(duì)于復(fù)雜的產(chǎn)品的裝配具有指導(dǎo)作用。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)基于SolidWorks軟件及其插件對(duì)電子設(shè)備結(jié)構(gòu)面向裝配的設(shè)計(jì)作了一些研究和嘗試，體會(huì)到無(wú)論對(duì)軟件強(qiáng)大功能的應(yīng)用，還是對(duì)先進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式的理解和運(yùn)用，都需要更加深入地探索。新的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)思路在不斷涌現(xiàn)，CAD軟件的功能也在與時(shí)俱進(jìn)，設(shè)計(jì)師如何將兩者更好地結(jié)合進(jìn)而提升設(shè)計(jì)水平，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員面臨的一項(xiàng)艱巨任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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第3篇：電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：機(jī)載電子模塊；熱設(shè)計(jì)；熱仿真

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391.7文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1002－2333（2016）01－0119－03

作者簡(jiǎn)介：董偉（1986—），男，工程師，主要從事機(jī)載電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

0引言

隨著各類(lèi)飛機(jī)各項(xiàng)性能的提升，對(duì)機(jī)載電子設(shè)備的指標(biāo)也越來(lái)越高，例如機(jī)載電子設(shè)備的體積越來(lái)越小，重量越來(lái)越輕，功耗卻越來(lái)越高，機(jī)載電子設(shè)備的環(huán)境越來(lái)越惡劣，其內(nèi)部的元器件能夠正?？煽康毓ぷ?，是機(jī)載電子設(shè)備在設(shè)計(jì)之初著重考慮的內(nèi)容。隨著設(shè)計(jì)仿真技術(shù)的不斷創(chuàng)新，在熱設(shè)計(jì)方面，技術(shù)也日趨成熟，通過(guò)合理地運(yùn)用熱分析工具，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行多輪迭代改進(jìn)完善，充分論證產(chǎn)品的各項(xiàng)性能，使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)符合需求，以期達(dá)到后續(xù)生產(chǎn)制造和使用方面風(fēng)險(xiǎn)最小，減少資源浪費(fèi)，降低成本，提高產(chǎn)品的可靠性，延長(zhǎng)使用壽命［1］。本文采用熱仿真分析，從散熱效果方面對(duì)某機(jī)載電子模塊的兩種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)兩種方案的幾種工況，進(jìn)行對(duì)比分析，確定最優(yōu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

1熱仿真分析背景

1.1方案介紹

根據(jù)電氣功能設(shè)計(jì)要求，某機(jī)載電子模塊安裝于某機(jī)箱內(nèi)，機(jī)箱采用自然散熱，模塊擬采用子卡實(shí)現(xiàn)其一部分功能，但是由于空間有限，該子卡可以采用一個(gè)單獨(dú)元器件進(jìn)行替代，所以該模塊有兩種方案：方案一是采用基板和子卡結(jié)構(gòu)，即基板和子卡分別安裝在散熱板兩側(cè)。其中基板功耗為20W，主要由4個(gè)5W的元器件組成。而子卡功耗為5W，其中子卡上有3個(gè)主要元器件，分別是1.5W、1.5W和2W；方案二是采用基板結(jié)構(gòu)，子卡的功能集中到一個(gè)單元器件上，基本功耗為25W，主要由5個(gè)5W的元器件組成。兩種方案中，元器件都是通過(guò)散熱板進(jìn)行散熱，散熱板再與機(jī)箱通過(guò)傳導(dǎo)散熱，將熱量導(dǎo)出。各元器件的最高允許工作溫度為105℃。

1.2兩種方案的對(duì)比說(shuō)明

方案一的基板模塊大小為174mm×170mm，子卡大小為74mm×74mm。子卡采用獨(dú)立印制板形式，與基板分別安裝于散熱板兩面。其中子卡上的元器件通過(guò)導(dǎo)熱墊與散熱板緊貼安裝，基板的元器件從另外一面通過(guò)導(dǎo)熱墊與散熱板緊貼安裝，這樣所有元器件的熱量將首先傳導(dǎo)至散熱板，散熱板再將熱量傳導(dǎo)至機(jī)箱，機(jī)箱作為熱沉，為模塊提供冷卻路徑。此種方案有以下優(yōu)缺點(diǎn)：子卡元器件通過(guò)散熱板、子卡印制板傳導(dǎo)熱量，子卡有獨(dú)立的印制板輔助散熱；基板元器件通過(guò)散熱板、基板印制板傳導(dǎo)熱量；散熱途徑相對(duì)獨(dú)立，互相影響?。豢梢愿鶕?jù)基板的功耗布局，調(diào)整子卡的位置。如圖2所示。方案二是采用獨(dú)立元器件形式，基板上的元器件通過(guò)導(dǎo)熱墊與散熱板緊貼安裝，另一面則設(shè)計(jì)有散熱翅，加速熱量傳導(dǎo)至機(jī)箱。方案二將方案一中裝子卡的位置設(shè)計(jì)為散熱翅，可以增大導(dǎo)熱路徑。此種方案有以下優(yōu)缺點(diǎn)：所有元器件通過(guò)基板印制板和散熱板傳導(dǎo)；散熱板傳導(dǎo)面積大；熱量較為集中，各元器件導(dǎo)熱會(huì)受到周?chē)骷绊懀粏蝹€(gè)元器件熱流密度大［3］。

1.3兩種方案的四種工況

在上述兩種方案中，子卡的安裝方式和散熱板的厚度將影響到元器件散熱，為了更詳細(xì)地論證這兩種方案的優(yōu)劣，分別設(shè)計(jì)有以下4種工況［4］，具體細(xì)節(jié)如下：

1）工況一：a.采用方案一；b.基板與子卡分別安裝于散熱板兩面；c.子卡位于中部；d.散熱板壁厚7mm；e.子卡鑲嵌于散熱板中。仿真模型如圖5所示。

2）工況二：a.采用方案二；b.基板安裝于散熱板一側(cè)；c.替代子卡的元器件位于中部；d.散熱板壁厚7mm。3）工況三：a.采用方案一；b.基板與子卡分別安裝于散熱板兩面；c.散熱板壁厚2mm；d.子卡安裝在散熱板之上。4）工況四：a.采用方案二；b.基板安裝于散熱板一側(cè)；c.散熱板壁厚2mm。仿真模型如圖8所示。

2仿真計(jì)算

針對(duì)以上4種工況，分別進(jìn)行熱仿真分析，設(shè)置環(huán)境溫度為70℃，設(shè)置機(jī)箱溫度為90℃，機(jī)箱為模塊提供熱沉，計(jì)算各模塊的最高溫度，各工況具體仿真結(jié)果如圖4所示［5］。經(jīng)計(jì)算，工況一中元器件最高溫度為99.7℃，工況二中元器件最高溫度為101℃，工況三中元器件最高溫度為104℃，工況四中元器件最高溫度為106℃。3仿真結(jié)果分析通過(guò)以上仿真計(jì)算可以看出：工況一中因?yàn)樽涌ㄉ系脑骷c基板上的元器件分別位于散熱板兩側(cè)，避免了熱量過(guò)于集中；子卡上的元器件還可以通過(guò)子卡的邊緣傳導(dǎo)部分熱量，為元器件熱量提供了更多的導(dǎo)熱路徑；厚度為7mm的散熱板為模塊的導(dǎo)熱提供了更好的途徑，進(jìn)而加速了模塊的導(dǎo)熱。所以綜合以上結(jié)果，最終確定方案一的工況一為最優(yōu)方案。4結(jié)語(yǔ)通過(guò)對(duì)兩種設(shè)計(jì)方案的若干工況進(jìn)行熱仿真分析對(duì)比，綜合考慮散熱效果、安裝方式和可靠性，并以此為依據(jù)選擇了最優(yōu)方案，并開(kāi)展后續(xù)的設(shè)計(jì)工作，該模塊采用此種方案已完成了相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電氣設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了環(huán)境試驗(yàn)，其中溫度試驗(yàn)可以滿(mǎn)足要求，產(chǎn)品順利交付用戶(hù)，使用情況良好，為項(xiàng)目的順利開(kāi)展提供了保障。另外，本文中提出的幾種工況，對(duì)同類(lèi)型的機(jī)載電子模塊具有較大的參考價(jià)值，可以進(jìn)一步指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員開(kāi)展熱設(shè)計(jì)工作。

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第4篇：電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】電子屏蔽設(shè)備；基本原理；屏蔽結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)分析；安裝方法

電子技術(shù)在近幾年發(fā)展迅速，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，越來(lái)越多的人使用電子設(shè)備工作或生活，由于電子設(shè)備的增加，導(dǎo)致空間中設(shè)備散布密度變大，磁場(chǎng)變強(qiáng)，相互之間的干擾越來(lái)越嚴(yán)重，為了使電子設(shè)備在使用中更加精準(zhǔn)與穩(wěn)定，電子設(shè)備的屏蔽顯得越來(lái)越重要。我們需要消除其他設(shè)備電磁干擾，將之控制在一定范圍之內(nèi)，通過(guò)電路改進(jìn)設(shè)備消除電子設(shè)備干擾需要付出高額的經(jīng)濟(jì)代價(jià)與時(shí)間代價(jià)，付出與回報(bào)不成比例。而屏蔽設(shè)計(jì)的采用能夠付出較少的代價(jià)從而回收較大的效果，在實(shí)踐中被較多使用。電子屏蔽設(shè)備不同于傳統(tǒng)電子設(shè)備，在設(shè)計(jì)中有許多問(wèn)題需要思考，在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該對(duì)屏蔽問(wèn)題進(jìn)行構(gòu)思，滿(mǎn)足其電磁兼容的特殊要求。本文對(duì)電子屏蔽設(shè)備的設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，最后對(duì)安裝方法進(jìn)行總結(jié)。

1 電子屏蔽類(lèi)型與原理

根據(jù)電子屏蔽原理可以進(jìn)行如下三種分類(lèi)：

1.1 靜電屏蔽

靜電屏蔽的主要作用在于對(duì)靜電場(chǎng)影響的規(guī)避，應(yīng)用原理主要是將兩個(gè)電路之間的耦合干擾作用消除，防止電子設(shè)備互相干擾。靜電感應(yīng)在強(qiáng)電場(chǎng)中產(chǎn)生阻抗的高輸入來(lái)說(shuō)是主要的干擾因素。

1.2 磁場(chǎng)屏蔽

磁場(chǎng)屏蔽在電子設(shè)備的屏蔽中主要應(yīng)用于避免寄生電感的耦合，通過(guò)高導(dǎo)磁率材料的選取和磁場(chǎng)分布的選擇，運(yùn)用磁力線將寄生電感約束在磁屏蔽體中，通過(guò)磁場(chǎng)屏蔽的方法抑制磁場(chǎng)的擴(kuò)散，形成電子設(shè)備的屏蔽干擾。

1.3 電磁屏蔽

在電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾中，往往不僅有電場(chǎng)的因素也有磁場(chǎng)的因素，因此在屏蔽中不僅需要對(duì)電場(chǎng)進(jìn)行屏蔽也應(yīng)屏蔽磁場(chǎng)。電磁屏蔽的屏蔽體常常是導(dǎo)電率高的金屬材料，電磁屏蔽的原理是磁場(chǎng)的相互抵消，通過(guò)屏蔽金屬內(nèi)消除干擾產(chǎn)生的電流感應(yīng)與原有的電磁感應(yīng)相互抵消，通過(guò)這種模式將電子設(shè)備之間的干擾進(jìn)行屏蔽，獲得預(yù)期效果。

2 幾種常用的屏蔽結(jié)構(gòu)

2.1 屏蔽線

同軸電纜線；其二為低頻屏蔽線，又被稱(chēng)之為金屬隔離狀皮線。這兩種屏蔽線所用材料不同，在用途上也有所不同。高屏蔽線主要用在特定要求的波阻抗與嚴(yán)格顯著傳輸衰減的場(chǎng)合，而低頻屏蔽線主要運(yùn)用于低頻信號(hào)流通的電路線路中，主要作用為負(fù)荷電流，不需要對(duì)特定匹配阻抗問(wèn)題進(jìn)行解決。

對(duì)屏蔽線的正確使用能夠產(chǎn)生更加顯著的抑制干擾作用，在操作實(shí)踐中使用屏蔽線應(yīng)注意以下問(wèn)題：

（1）屏蔽線的電容分布大的情況下，使用高頻率電流回路連接屏蔽線，會(huì)導(dǎo)致回路中總電容量增大，降低回路中的諧振抗阻能力。

（2）假設(shè)屏蔽線的長(zhǎng)度比最小波長(zhǎng)的25%長(zhǎng)，那么導(dǎo)線上則會(huì)產(chǎn)生駐波，出現(xiàn)輻射天線。因此在使用中，屏蔽線長(zhǎng)度應(yīng)比信號(hào)25%波長(zhǎng)小，高頻情況下應(yīng)比波長(zhǎng)的5%小，除此之外，使用過(guò)長(zhǎng)的屏蔽線會(huì)產(chǎn)生阻抗匹配的相關(guān)問(wèn)題。

（3）使用高頻信號(hào)線進(jìn)行屏蔽，可以將屏蔽線與其余導(dǎo)線進(jìn)行合并捆扎，應(yīng)注意的是，高平信號(hào)線不應(yīng)該與低電平信號(hào)線相互合并，避免前者對(duì)后者的干擾，因此高平信號(hào)線一般應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行走線。

（4）同軸電纜在接地時(shí)不能隨意連接隔離皮，以免不恰當(dāng)連接導(dǎo)致的高頻低電流，產(chǎn)生電流會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備部件之間的耦合，產(chǎn)生噪聲源。實(shí)踐中避免干擾的方法是將隔離皮與部件屏蔽體進(jìn)行連接。需要特別注意連接點(diǎn)的位置選擇。

2.2 屏蔽盒

屏蔽盒是一種特殊的盒式屏蔽體，一般擁有一個(gè)或多個(gè)腔體。屏蔽盒分為多種形式，分別為：?jiǎn)螌踊螂p層屏蔽盒形式、多層屏蔽盒形式以及單腔屏蔽盒形式與多腔屏蔽盒形式。關(guān)于多腔屏蔽盒形式的屏蔽體，需要做到每個(gè)腔體均產(chǎn)生較好的屏蔽效果。

2.3 屏蔽室

針對(duì)效果而言，采用金屬板作為屏蔽室的屏蔽體效果最好，然而從通風(fēng)角度與采光方面進(jìn)行分析，綜合采用金屬網(wǎng)材料做屏蔽體較為合適，金屬網(wǎng)孔洞越小，屏蔽效果越好，一般實(shí)踐中采用1.3～1.5mm孔洞的金屬網(wǎng)最為合適。單層屏蔽的效果不如雙層屏蔽產(chǎn)生的效果，雙層屏蔽中可以使用絕緣襯墊，將兩層金屬網(wǎng)之間的間距控制在10cm左右最為合適。

3 屏蔽體的設(shè)計(jì)

根據(jù)電子設(shè)備的屏蔽要求，設(shè)計(jì)屏蔽體的材料選擇與厚度大小，從而確定其結(jié)構(gòu)與形式?？梢岳闷帘涡芄椒治銎帘涡Ч?，測(cè)量是否達(dá)到屏蔽要求。由于客觀條件的限制，屏蔽體的效能要差于理論結(jié)果，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)這部分效果進(jìn)行驗(yàn)證后進(jìn)行補(bǔ)充。

3.1 屏蔽體的材料選擇原則

對(duì)于屏蔽材料的選擇，應(yīng)在測(cè)量屏蔽效果后選擇銅、鋁或鐵等材料，對(duì)于有特殊要求的屏蔽體應(yīng)選擇效果更好的坡莫合金進(jìn)行設(shè)計(jì)制作。對(duì)于低頻電子干擾設(shè)備的屏蔽，在選擇上應(yīng)傾向于反射損耗較大的金屬，對(duì)于高頻電子干擾設(shè)備的屏蔽，應(yīng)傾向于吸收損耗大的金屬材料，在選擇上可以考慮金屬材料的重量與機(jī)械強(qiáng)度等因素。在屏蔽體材料的選擇上應(yīng)盡量選擇電化次序排列相近的金屬進(jìn)行制作，防止出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象與有害噪電壓現(xiàn)象，影響屏蔽設(shè)備的使用時(shí)間與降低屏蔽效果。

3.2 屏蔽體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

（1）設(shè)計(jì)屏蔽體應(yīng)盡可能減少孔洞設(shè)計(jì)，以免降低屏蔽效能，在開(kāi)口時(shí)應(yīng)盡量避免開(kāi)口為矩形。

（2）在屏蔽體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)使屏蔽體內(nèi)部縫隙與內(nèi)部線圈之間的軸線相互垂直。

（3）屏蔽體設(shè)計(jì)中應(yīng)控制縫隙之間的直線尺寸，將大小控制在10%的最小波長(zhǎng)內(nèi)，將孔洞直徑控制在20%的工作波長(zhǎng)內(nèi)，否則會(huì)出現(xiàn)天線效應(yīng)，影響屏蔽體的屏蔽效能。減少屏蔽體縫隙的方法有以下幾種：通過(guò)減少屏蔽室單元結(jié)構(gòu)的劃分來(lái)減少縫隙，減少屏蔽盒子與蓋板大小，縮短屏蔽體縫隙；增加屏蔽體蓋板上的螺絲釘數(shù)量，減少固定艱間距，縮短縫隙大小，同時(shí)也可以采用增加接觸板壓力的方式縮短縫隙大??；選用梳形接觸片的彈簧結(jié)構(gòu)，代替螺絲釘固定蓋板，減少屏蔽體縫隙大?。环胖脤?dǎo)電墊圈裝置；使用多層復(fù)合式蓋板，嚴(yán)合蓋板縫隙；改善蓋板結(jié)構(gòu)，使用彈性蓋板結(jié)構(gòu)，改變接觸機(jī)制。

4 屏蔽體的安裝方法

對(duì)于屏蔽設(shè)備的安裝，重點(diǎn)在于安裝屏蔽盒體以及屏蔽隔板，安裝正確直接影響電子設(shè)備的屏蔽效能，安裝中應(yīng)本著最小縫隙的原則，即在安裝屏蔽體時(shí)應(yīng)盡量做到減小縫隙、減小接觸電阻。連接屏蔽隔板與屏蔽盒體時(shí)使用熔焊技術(shù)或釬焊技術(shù)比螺絲釘、鉚釘連接會(huì)取得更加優(yōu)越的效果，因?yàn)槁萁z釘電氣連接為不連續(xù)連接，且由于氧化與或腐蝕等原因會(huì)造成電阻加大，接觸不良。加工屏蔽體最好的方法是銑削，通過(guò)這種方式可以將屏蔽能效達(dá)到最高，在400～500MHz時(shí)，屏蔽體效果可以高達(dá)100dB以上，銑削的缺點(diǎn)是加工成本較高，加工不便。

5 總結(jié)

電子屏蔽設(shè)備在電子應(yīng)用領(lǐng)域研究十分廣泛，屏蔽技術(shù)是運(yùn)用電磁兼容技術(shù)的重要技術(shù)，主要解決電子設(shè)備的電磁干擾現(xiàn)象，在屏蔽設(shè)備應(yīng)用中，電子設(shè)備能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定、精準(zhǔn)工作運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)合電子屏蔽技術(shù)能夠解決電磁兼容問(wèn)題，使應(yīng)用電子技術(shù)變得更加簡(jiǎn)單可靠。

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第5篇：電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：屏蔽 電場(chǎng) 磁場(chǎng) 電磁兼容 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子設(shè)備的數(shù)量及應(yīng)用逐漸增多,電磁環(huán)境也日益復(fù)雜，結(jié)果必將造成電磁干擾越來(lái)越嚴(yán)重,在日趨惡劣的電磁環(huán)境中，如若不采取恰當(dāng)?shù)碾姶牌帘未胧?，?huì)導(dǎo)致設(shè)備之間的電磁干擾，輕則使電子設(shè)備的性能下降，重則使系統(tǒng)癱瘓不能正常工作。為了保證電子設(shè)備在復(fù)雜的電磁環(huán)境中既不干擾其他設(shè)備，而又不被其他設(shè)備干擾，這就要求在設(shè)備研制的初期階段必須從結(jié)構(gòu)、技術(shù)等方面進(jìn)行嚴(yán)格的電磁兼容設(shè)計(jì)。

1、總體設(shè)計(jì)

放電電子設(shè)備(以下簡(jiǎn)稱(chēng)設(shè)備)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是把如PCB、調(diào)制器、固態(tài)繼定器、功放、場(chǎng)效應(yīng)管、濾波器和電源等元器件按規(guī)律安裝在同一個(gè)機(jī)箱里，并使其內(nèi)部各單元相互間不干擾且不受外在電磁場(chǎng)的干擾，即滿(mǎn)足電磁兼容要求。達(dá)到電磁兼容的目的，其主要方法就是采取有效手段阻塞各種耦合通道。干擾源所產(chǎn)生的電磁波通過(guò)各種途徑到達(dá)感受器。針對(duì)設(shè)備的具體情況應(yīng)重點(diǎn)考慮在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面如何進(jìn)行合理布局并利用屏蔽體屏蔽和抑制干擾，提高其電磁兼容性。如圖1所示。

圖1 機(jī)箱內(nèi)部布局

1.1 屏蔽體上的所有插座與屏蔽體之間,金屬面與金屬面非永久性接縫之間均安裝電磁屏蔽材料如定向金屬絲填充硅實(shí)芯橡膠等,并且在金屬與金屬接觸面上不允許噴漆。安裝如圖2所示。

圖2 屏蔽體上插座安裝

1.2 屏蔽視窗的安裝,屏蔽視窗既能屏蔽輻射干擾,又能透光,是觀察顯示孔最佳的屏蔽材料,目前已廣泛應(yīng)用于雷達(dá)顯示器、計(jì)算機(jī)顯示終端、打印機(jī)、電臺(tái)等的數(shù)字及圖像顯示窗口，產(chǎn)品有鍍膜玻璃、夾絲網(wǎng)玻璃等，我們選擇夾絲網(wǎng)屏蔽玻璃進(jìn)行安裝。夾絲網(wǎng)屏蔽玻璃是將經(jīng)過(guò)導(dǎo)電防腐蝕處理的低阻抗高密度金屬絲網(wǎng)通過(guò)特殊工藝夾入兩層普通安全玻璃或聚丙烯樹(shù)脂之間,具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、透光性好、顯示失真小，屏蔽效率高等，可以滿(mǎn)足該設(shè)備的使用要求。具體安裝如圖。

3所示。

圖3 金屬絲網(wǎng)夾芯型玻璃安裝示意圖

2、屏蔽體材料的選擇

屏蔽體的設(shè)計(jì)在電磁兼容設(shè)計(jì)中是一個(gè)非常重要的方面。屏蔽是抑制一切無(wú)關(guān)信號(hào)的重要手段，一般可分為3種類(lèi)型：電屏蔽、磁屏蔽和電磁屏蔽。電屏蔽的實(shí)質(zhì)是減小兩個(gè)回路間電場(chǎng)感應(yīng)的影響，電屏蔽利用良導(dǎo)體制成，且通過(guò)良好接地，既可阻止屏蔽體內(nèi)部干擾源產(chǎn)生的電力線泄漏到外部，也可阻止屏蔽體外部的電力線進(jìn)入到屏蔽體內(nèi)部；磁屏蔽主要是依賴(lài)高磁導(dǎo)率材料所具有的低磁阻特性起到磁分路作用，磁場(chǎng)引起的干擾主要是低頻條件下產(chǎn)生的；電磁屏蔽是利用屏蔽體阻止高頻電磁場(chǎng)在空間的傳播，屏蔽體的電導(dǎo)率越高，屏蔽性能越好。而且本設(shè)備的工作頻率都很高，主要考慮電屏蔽和電磁屏蔽。

因此，屏蔽體材料的一個(gè)很重要的特點(diǎn)就是要導(dǎo)電良好。導(dǎo)電性能良好的材料有很多，如鋁、銅等。

對(duì)鋁、銅的密度，電導(dǎo)率及價(jià)格進(jìn)行對(duì)比分析：體積相同時(shí)，銅的導(dǎo)電性?xún)?yōu)于鋁；重量相同時(shí)，鋁的導(dǎo)電性?xún)?yōu)于銅；重量相同時(shí)，鋁比銅價(jià)格低；

因此選用鋁材。再通過(guò)對(duì)比各種鋁及鋁合金的物理、機(jī)械性能，最后選擇5A06-F。

需注意的一點(diǎn)是，鋁材結(jié)構(gòu)要進(jìn)行導(dǎo)電氧化后使用。

3、屏蔽體壁厚的選擇

導(dǎo)電媒質(zhì)中電磁波的衰減隨頻率、電導(dǎo)率的增加而增大，特別是良導(dǎo)體的電導(dǎo)率都在107數(shù)量級(jí)，也就是說(shuō)在良導(dǎo)體中電磁波只存在于表面，這種現(xiàn)象稱(chēng)為集膚效應(yīng)。工程上常用穿透深度(亦稱(chēng)集膚深度)表示集膚程度。它等于電磁波場(chǎng)強(qiáng)的振幅衰減到表面值的l／e所經(jīng)過(guò)的距離，按此定義：

式中, 為衰減常數(shù)。

例如在UHF波段時(shí)，當(dāng)時(shí)，

對(duì)于牌號(hào)為5A06-F的鋁，磁導(dǎo)率為電導(dǎo)率為

所以

為了得到有效的屏蔽作用，屏蔽體厚度必須滿(mǎn)足：

根據(jù)應(yīng)用的具體情況，考慮體積，重量和工藝等因數(shù)，將屏蔽體厚度取為1.5mm。采取此厚度的屏蔽體將能屏蔽覆蓋VHF、UHF、L、C、S、X、Ku、K，K以上各個(gè)頻段以及部分中低頻信號(hào)，完全能滿(mǎn)足電磁屏蔽要求。

4 縫隙的處理

一個(gè)完全封閉的金屬殼體電磁場(chǎng)有良好的屏蔽效果。如果殼體上開(kāi)有縫隙，電磁場(chǎng)會(huì)由縫隙泄漏，則屏蔽效果會(huì)顯著下降，從縫隙中泄漏出電磁場(chǎng),磁場(chǎng)強(qiáng)度估算公式為：

式中，HO為縫隙處屏蔽的磁強(qiáng)度；Hg為從縫隙處漏出的磁場(chǎng)強(qiáng)度；t為金屬板的厚度，即縫隙深度；g為金屬板的縫隙寬度 ，顯然，縫隙深而窄泄漏就小，穿透深度隨頻率升高而降低。在縫隙尺寸一定的情況下，頻率越高，縫隙泄漏的影響就越大。在實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)使屏蔽體的縫隙數(shù)量最少，且增加縫隙的深度，減小縫隙的寬度和長(zhǎng)度。接縫分為永久性接縫和非永久性接縫。永久性接縫一般在加工過(guò)程中產(chǎn)生，最常見(jiàn)的是焊接。非永久性接縫一般在螺釘緊固方式時(shí)由于接合表面不平、緊固件(如螺釘、鉚釘)之間存在不密封的空隙等原因產(chǎn)生。要提高屏蔽體的屏蔽效能，改善這些縫隙的電接觸對(duì)屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，因此采取以下的措施：

①機(jī)箱箱體所有焊縫均滿(mǎn)焊，最大限度地消除永久性焊縫；

②屏蔽體與蓋板接觸表面安裝指型金屬簧片襯墊，簧片可在很大程度上增加蓋與盒體的導(dǎo)電性、接地性。

5、結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)實(shí)際工程應(yīng)用的檢驗(yàn)，該放電設(shè)備的電磁兼容性的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，電磁兼容考核測(cè)試一次通過(guò)，證明該設(shè)計(jì)方法有效、可行。本次設(shè)計(jì)在復(fù)雜電磁環(huán)境情況下，通過(guò)合理布局和設(shè)置屏蔽體等方法，在提高機(jī)箱電磁兼容性能方面做了一次有益的嘗試，也為今后相關(guān)方向的設(shè)計(jì)提供了一種新的思路。

參考文獻(xiàn)：

[1]王慶斌等,編著.電磁干擾與電磁兼容技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社

[2]周旭,編著.電子設(shè)備防干擾原理與技術(shù)[M].國(guó)防工業(yè)出版社

第6篇：電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

 

3D打印技術(shù)，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。它無(wú)需機(jī)械加工或任何模具，就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成多樣形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率并降低生產(chǎn)成本。在工業(yè)生產(chǎn)中3D打印技術(shù)的應(yīng)用已衍生到很多領(lǐng)域，裝飾行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、賽車(chē)零件、飛機(jī)零件以及為個(gè)人定制產(chǎn)品等可以用3D軟件刻畫(huà)的實(shí)體都可以用該技術(shù)制造出來(lái)。

 

3D打印快速成型技術(shù)，已經(jīng)出現(xiàn)幾十年，在生產(chǎn)制造領(lǐng)域的應(yīng)用研究已經(jīng)取得了一些進(jìn)度，3D打印金屬的性能在某些領(lǐng)域已經(jīng)接近甚至超越傳統(tǒng)的常規(guī)加工。從材料角度講，傳統(tǒng)常規(guī)工藝采用原始的液體、固體、粉末等材料，材料本身無(wú)特殊處理;而3D打印使用的金屬粉末材料，是經(jīng)過(guò)特殊處理的，加入了更多成分元素，已經(jīng)具有了屈伸強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、延伸率、楊氏模量、硬度、斷裂拉伸界點(diǎn)、熱膨脹系數(shù)、彈性模數(shù)、熔度范圍、耐腐蝕性、粘合強(qiáng)度等幾十項(xiàng)指標(biāo)。而此類(lèi)材料的性能是經(jīng)過(guò)研究、測(cè)試、引用，已經(jīng)證明是符合結(jié)構(gòu)件的需求。

 

目前3D打印技術(shù)雖然可應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，但其也有自身的局限性，主要體現(xiàn)在加工材料上，目前打印材料主要是塑料、樹(shù)脂和金屬，骨骼等有機(jī)原料的研究也正在進(jìn)行并有了初步成果。受材料限制，3D 打印最初的應(yīng)用局限在建模和工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。但如今，3D 打印技術(shù)逐漸開(kāi)始被用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可定制個(gè)性化造型的各種產(chǎn)品，它適用于小批量加工，由于不需要模具，對(duì)產(chǎn)品的修改不會(huì)增加額外成本，只需修改設(shè)計(jì)圖即可。這也意味著，小批量個(gè)性化定制的成本被降低。未來(lái)，定制個(gè)性化的家具、食品、工藝品等商品將變得更加劃算。

 

二、民用雷達(dá)電子設(shè)備加工方式及現(xiàn)狀

 

在電子設(shè)備中，由工程材料按合理的連接方式進(jìn)行連接，且能安裝電子元器件及機(jī)械零部件，使設(shè)備成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為電子設(shè)備結(jié)構(gòu)。目前電子設(shè)備技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，組成設(shè)備的元器件越來(lái)越多，體積越來(lái)越小，使用范圍也趨于廣泛，設(shè)備所處的工作環(huán)境也越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)設(shè)備的使用精度和可靠性要求也越來(lái)越高。因此，電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)稱(chēng)為產(chǎn)品研發(fā)的一個(gè)重要技術(shù)環(huán)節(jié)。

 

民用雷達(dá)電子設(shè)備主要包括機(jī)柜、機(jī)箱、插件及盒體，機(jī)柜機(jī)箱類(lèi)通常采用的加工方式有鈑金折彎或運(yùn)用鋁型材進(jìn)行組合裝配。鈑金折彎的方式靈活多樣，適合單件多品種生產(chǎn)方式，其用料品種少，生產(chǎn)周期短，且成型件的強(qiáng)度與剛度能夠達(dá)到使用要求。但由于其外形尺寸的加工公差較大，且對(duì)鈑金工的要求較高，因此不宜于批量生產(chǎn)。型材組合的結(jié)構(gòu)形式可采用多種不同斷面形狀的鋁型材通過(guò)螺釘在轉(zhuǎn)角處連接組成機(jī)箱框架，再加前后面板及左右、上下蓋板組成機(jī)箱，其優(yōu)點(diǎn)在于外形尺寸變換方便，適應(yīng)于多品種及有一定批量的產(chǎn)品。但由于機(jī)加工的工作量大，且型材尺寸精度要求高，因此型材加工也具有一定的局限性。

 

盒體在電子設(shè)備設(shè)計(jì)中屬于中小型器件，一般裝配在機(jī)箱及機(jī)柜內(nèi)，其外形規(guī)整，常用加工材料主要為鋁，盒體內(nèi)常裝配的零件有印制板、連接器、電源板等精密設(shè)備，且裝配精度要求較高，因此在這類(lèi)盒體加工時(shí)需要特別注重加工精度。由于雷達(dá)電子設(shè)備的設(shè)計(jì)以模塊化為主，設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想是自上而下，層層嵌套，所以各種尺寸的盒體在整個(gè)雷達(dá)電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)中占有很大數(shù)量。完成一套電子設(shè)備器件需要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、投產(chǎn)、加工、質(zhì)檢、裝配等一系列過(guò)程，這些環(huán)節(jié)層層相扣但相互獨(dú)立，不同的環(huán)節(jié)由不同的人員負(fù)責(zé)，這就要求每個(gè)環(huán)節(jié)能夠銜接緊密且相互溝通順暢，但實(shí)際加工中往往很難無(wú)縫溝通，周期延遲和加工問(wèn)題會(huì)頻頻出現(xiàn)。

 

三、3D打印與加工中心的優(yōu)勢(shì)對(duì)比

 

數(shù)控機(jī)床(Numerical Control Machine Tools)是指裝備了計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床，簡(jiǎn)稱(chēng)CNC機(jī)床或加工中心。它被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)機(jī)械加工領(lǐng)域，其加工精度、強(qiáng)度等指標(biāo)都能夠達(dá)到當(dāng)今機(jī)械加工要求，是較為成熟的一種機(jī)械加工方式。與3D打印技術(shù)相比，CNC使用的時(shí)間較長(zhǎng)，有著更深的技術(shù)積淀，但也同時(shí)存在很多問(wèn)題，從機(jī)械加工長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展角度來(lái)看，3D打印技術(shù)如能得到普及，將會(huì)是工業(yè)加工生產(chǎn)的一次重要蛻變。

 

3D打印機(jī)以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，采用材料堆疊的方法將模型逐層打印成型，CNC加工則需要預(yù)先選擇尺寸合適的材料，以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，對(duì)選材進(jìn)行切削。 從材料利用率來(lái)看，3D打印機(jī)采用加法的方式，對(duì)材料進(jìn)行逐層堆疊，CNC加工中心則采用減法的形式，對(duì)材料進(jìn)行切削，3D打印的材料利用率更高。從工藝角度出發(fā)，3D打印機(jī)可以加工各種優(yōu)美曲面及復(fù)雜的工業(yè)造型，并且能夠一次成型，也無(wú)需考慮工裝夾具的使用。CNC加工中心加工復(fù)雜的工業(yè)造型難度很大，且需要專(zhuān)人設(shè)計(jì)，也需使用夾具，大多造型需要分多次才可加工完成。從加工流程來(lái)看，3D打印只需導(dǎo)入相應(yīng)格式的文件，即可完成打印，而CNC則需要專(zhuān)業(yè)編程人員對(duì)數(shù)字模型進(jìn)行編程后將數(shù)字輸入機(jī)器中才能完成整個(gè)模型的加工。在材料選擇上，3D打印目前選用較多，較成熟的為工程塑料，顏色可多樣化。CNC在用料上有著明顯的優(yōu)勢(shì)，以加工金屬原料為主，在材料運(yùn)用上更勝一籌。

 

從以上對(duì)比中可以得出，3D打印技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需機(jī)械加工或任何模具，就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，三維打印技術(shù)通過(guò)摒棄生產(chǎn)線而降低了成本;大幅減少了材料浪費(fèi);而且，它還可以制造出傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)無(wú)法制造出的外形，讓人們可以更有效地設(shè)計(jì)出飛機(jī)機(jī)翼或熱交換器;另外，在具有良好設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過(guò)程的情況下，三維打印技術(shù)還可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)制造過(guò)程，快速有效又廉價(jià)地生產(chǎn)出單個(gè)物品。

 

四、3D打印技術(shù)對(duì)民用雷達(dá)電子設(shè)備實(shí)際生產(chǎn)中的啟示

 

3D打印技術(shù)在電子設(shè)備設(shè)計(jì)中能夠帶來(lái)首要的優(yōu)勢(shì)就是設(shè)計(jì)和制作的協(xié)同合作，電子設(shè)備設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)師的外觀設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法，決定了每個(gè)模塊都是獨(dú)立的，這意味著設(shè)計(jì)、制造、材料、維護(hù)、采購(gòu)等不同的環(huán)節(jié)以及人員之間需要相互協(xié)作。在整個(gè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)計(jì)師不得不協(xié)同合作，因此返工和拖延時(shí)間的事件也時(shí)有發(fā)生。

 

3D打印技術(shù)可在電子設(shè)備設(shè)計(jì)中簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程，將設(shè)計(jì)和制造過(guò)程融為一體。電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程一般為輸入—設(shè)計(jì)—交流—輸出，設(shè)計(jì)與交流階段往往是一個(gè)往復(fù)的過(guò)程，設(shè)計(jì)師在輸出產(chǎn)品之前通過(guò)模型、圖紙等方式與需求方進(jìn)行溝通，最終確定設(shè)計(jì)方案。接下來(lái)就是生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在這個(gè)環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)師任然需要提供一定技術(shù)支持，產(chǎn)品加工完成后經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)最終到設(shè)計(jì)師手中。通過(guò)3D打印的方式在電子設(shè)備設(shè)計(jì)中，整個(gè)設(shè)計(jì)與加工流程可實(shí)現(xiàn)同步優(yōu)化，在設(shè)計(jì)完成后可以直接將模型文件導(dǎo)入3D打印機(jī)內(nèi)，實(shí)物很快就能呈現(xiàn)在設(shè)計(jì)師面前，這對(duì)設(shè)計(jì)與加工起到了關(guān)鍵的銜接作用。

 

在電子設(shè)備產(chǎn)品生產(chǎn)中，成本和效率是重要的因素，盒體加工生產(chǎn)在電子設(shè)備加工生產(chǎn)中占有很大的比例，通常采用加工方式為數(shù)控加工，但由于流程偏長(zhǎng)導(dǎo)致其成本偏高，效率偏低。3D打印可在設(shè)計(jì)師的辦公室里直接運(yùn)用，隨用隨打，在設(shè)計(jì)研發(fā)初期能夠節(jié)省材料大量節(jié)省成本，大幅度提高生產(chǎn)加工效率，同時(shí)也縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期。

 

因此，隨著3D打印技術(shù)的興起并逐步走向成熟，它所應(yīng)用的領(lǐng)域會(huì)逐步滲透到工業(yè)生產(chǎn)的每個(gè)角落。民用雷達(dá)電子設(shè)備的加工生產(chǎn)，在不久的將來(lái)也一定會(huì)受3D打印技術(shù)的影響，實(shí)現(xiàn)加工方式和加工效率的改革。

第7篇：電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】線管收縮器；卷尺；渦旋扭簧

Abstract：In real life，the electronic equipment of line pipe when use frequently，tie up into a ball，when using the trouble and remove the problems easy to be broken line.In order to facilitate the use of line pipe，and improve the service life of line pipe，don't cause unnecessary waste.Starting from the design of tape measure，put forward a kind of line pipe can be instruments of contraction.Its depend on the torsional spring，make the pipe line to achieve the effect of pared with other existing set line device，its applicability is wide and easy to remove，is more safe and practical，can play a more important role in our daily life.

Key words：Line pipe contraction；A tape measure；Vortex torsional spring

目前，電子設(shè)備普及度很高，比如耳機(jī)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等電子設(shè)備在日常生活中處處可見(jiàn)。但是它們的線管卻不能被很好地保護(hù)，比如經(jīng)常發(fā)生耳機(jī)線纏在一起，導(dǎo)致使用時(shí)必須花費(fèi)不少的精力去拆解，有時(shí)甚至?xí)⑺瓟啵渌娮釉O(shè)備也經(jīng)常出現(xiàn)類(lèi)似的情況，

為了解決這些問(wèn)題，前人已經(jīng)做出了一些設(shè)計(jì)。是黎彬設(shè)計(jì)了耳機(jī)線自動(dòng)收縮器[1]；張德超設(shè)計(jì)了一種能收縮的掛機(jī)耳機(jī)[2]；鐘文雙設(shè)計(jì)了一種雙向手動(dòng)收縮耳機(jī)[3]；陳暉、周細(xì)應(yīng)等人設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)卷線鼠標(biāo)[4]?？梢?jiàn)，前人已經(jīng)在此問(wèn)題上取得了不小的成果。這些設(shè)計(jì)有一些共同的地方，基本上都是利用彈簧對(duì)線管進(jìn)行收縮。但是，它們也存在一些局限性，這些設(shè)計(jì)基本上都是針對(duì)某一種電子設(shè)備而設(shè)計(jì)的，適用范圍比較窄，用途單一。所以這一領(lǐng)域仍需進(jìn)一步的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。

本文基于前人的研究成果，借助卷尺的設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)了一種便攜式線管收縮器，該收縮器由外殼、卷線器、漩渦扭簧三部分構(gòu)成，具有制作簡(jiǎn)單、使用方便的優(yōu)點(diǎn)，與現(xiàn)有裝置相比，其最大創(chuàng)新之處在于該裝置易拆卸安裝，可以適用于各種電子設(shè)備，如鍵盤(pán)、耳機(jī)、鼠標(biāo)等，使用范圍廣，實(shí)用性強(qiáng)。

1.便攜式線管收縮器的設(shè)計(jì)

1.1 便攜式線管收縮器的整體設(shè)計(jì)

線管收縮器借助了卷尺的設(shè)計(jì)理念，需要的時(shí)候可以將線管拉出來(lái)，不需要的時(shí)候可以放在容器里。不同之處在于卷尺本身可以達(dá)到收縮功能，一般線管沒(méi)有這個(gè)效果。因此扭簧和線之間應(yīng)該有個(gè)傳遞力的裝置，設(shè)計(jì)出的卷線盤(pán)便可以達(dá)到這個(gè)效果。線管收縮器的基本設(shè)計(jì)思想為拉伸線時(shí)，會(huì)使得卷線盤(pán)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)著渦旋扭簧被拉緊，當(dāng)不拉伸時(shí)，彈簧在自身彈性回復(fù)力作用下向著初始位置反向旋轉(zhuǎn)，這樣會(huì)帶動(dòng)著卷線盤(pán)將線卷起來(lái)。

裝配時(shí)，先將扭簧凹槽與底殼的主軸固定，再將卷線盤(pán)固定在主軸上，同時(shí)保證卷盤(pán)器的銷(xiāo)與扭簧的凹槽無(wú)縫契合。接下來(lái)就可以將需要便攜收縮的線管卷在卷線器上，卷線時(shí)保證線管中央部分被卷線器凹槽卡緊，然后將線分別在兩側(cè)纏繞，注意不能重合。纏繞好了一后，用螺絲將上殼與底殼連接。使用時(shí)，將需要使用的電子設(shè)備的導(dǎo)線全部纏繞在卷線器上，合上外殼，然后你就可以根據(jù)自己的需要調(diào)整導(dǎo)線的長(zhǎng)度了，使用過(guò)程中也可以隨意調(diào)整長(zhǎng)度，這樣子就不需要但心電子設(shè)備的線管打結(jié)纏繞的問(wèn)題了。當(dāng)你不使用電子設(shè)備時(shí)，便攜式線管收縮器在扭簧的回復(fù)力作用下會(huì)自動(dòng)收縮。

1.2 部分設(shè)計(jì)

線管收縮器由3部分構(gòu)成，外殼，卷線盤(pán)及渦旋扭簧。

1.2.1 外殼的設(shè)計(jì)

如圖1所示，線管收縮器的外殼由上下兩部分構(gòu)成。線管收縮器的外殼需要達(dá)到三個(gè)功能，一是容納線，二是為線的兩端設(shè)計(jì)出口，三是內(nèi)部有根軸可以固定彈簧和卷線器。

為了達(dá)到以上功能，外殼設(shè)計(jì)時(shí)必須選擇充分大的空間來(lái)容納線，然后外殼兩側(cè)分別有兩個(gè)小孔，使得線可以從兩側(cè)引出。圖1中8和9分別為插銷(xiāo)和插孔，它利用長(zhǎng)度優(yōu)勢(shì)保證線管收縮器有一個(gè)最大的容納量，使線管足夠卷進(jìn)去；同時(shí)采用四個(gè)這樣的插銷(xiāo)可以對(duì)線進(jìn)行引導(dǎo)作用，保證線管的兩端可以有規(guī)律的進(jìn)出。為了固定扭簧和卷線器，外殼內(nèi)部設(shè)計(jì)一軸，如圖所示，此軸由8和10構(gòu)成，其上端截面為圓，下端截面為正方形。如圖所示，下端設(shè)計(jì)是為了使外殼與彈簧的正方形掛鉤6契合，從而使得外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)彈簧會(huì)產(chǎn)生回復(fù)力。上端設(shè)計(jì)是與卷線器內(nèi)部凹槽有間隙契合，起到平衡卷線器的設(shè)計(jì)，同時(shí)也保證了線不會(huì)因此而打結(jié)。

1.2.2 卷線器的設(shè)計(jì)

卷線器由圖1中3、4、5構(gòu)成，其功能有二，一是卷線，保證線管在裝置中不會(huì)纏繞打結(jié)；二是將線固定在卷線器里面，保證線不會(huì)與卷線器發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；二是連接扭簧，從而使得扭簧轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)卷線器轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)線的收縮。圖1中，3是一個(gè)梯形凹槽，如圖2所示，其第一個(gè)作用是將線管固定在集線器上，使用時(shí)將所需收縮線管的中間部分夾在凹槽里面，這樣拉動(dòng)線管時(shí)線管和卷線器就不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。第二個(gè)作用是保證線管在裝置中不會(huì)纏繞打結(jié)，由于凹槽為梯形凹槽，兩側(cè)的線管可以在不同高度進(jìn)行卷線，這樣保證了線管不會(huì)出現(xiàn)打結(jié)纏繞的情況。4是與扭簧最外側(cè)凹槽吻合的鍵，其功能是將扭簧的運(yùn)動(dòng)情況與卷線器運(yùn)動(dòng)狀態(tài)同步，使得扭簧可以通過(guò)這個(gè)卷線器帶動(dòng)線管的收縮。5是集線器的底部軸孔，如圖2所示，其作用是平衡卷線器，防止卷線器在卷線過(guò)程中不能保持平衡，導(dǎo)致線管纏在一起。但是由于在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中集線器與外殼會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以5與10為有隙契合。為了更好得表達(dá)卷線器的設(shè)計(jì)，此處畫(huà)出了其三視圖：

1.2.3 渦旋扭簧的設(shè)計(jì)

渦旋扭簧是一種應(yīng)用很廣泛的彈性裝置，它是由細(xì)長(zhǎng)的彈性材料彎曲成形而成的，其兩端均設(shè)置有彎曲的用于和其他部件連接的掛鉤，這就形成了一個(gè)位于中心的掛鉤和一個(gè)位于其外側(cè)圓周的掛鉤[5]。此處渦旋扭簧在線管收縮器內(nèi)的作用是給提供一個(gè)回復(fù)力的作用，使線管收縮器達(dá)到收縮的效果。為了使扭簧可以和外殼還有卷線器可以契合，此處結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將彈簧中心掛鉤改成正方形正方形掛鉤6，可以與外殼上的軸契合。其外側(cè)圓周的掛鉤改成圓形掛鉤7，可以和卷線器的插銷(xiāo)契合，兩個(gè)掛鉤可以保證扭簧可以通過(guò)其回復(fù)力保持卷線器處于平衡位置。

2.結(jié)論與討論

為了解決電子設(shè)備由于線的原因不易攜帶而且使用不方面的問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一種便攜式線管收縮器。它具有制作簡(jiǎn)單、使用方便的優(yōu)點(diǎn)，與現(xiàn)有裝置相比，其最大創(chuàng)新之處在于該裝置易拆卸安裝，可以適用于各種電子設(shè)備，如鍵盤(pán)、耳機(jī)、鼠標(biāo)等，使用范圍廣，實(shí)用性強(qiáng)。

通過(guò)本文的設(shè)計(jì)，線管收縮器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)基本成熟。在后續(xù)研究中，需要對(duì)不同器具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確定彈簧的彈性系數(shù)、繞線器半徑最佳范圍及外殼大小等參數(shù)，進(jìn)一步完善便攜式線管收縮器的設(shè)計(jì)，提高其適用范圍。

參考文獻(xiàn)

[1]是黎彬.耳機(jī)線自動(dòng)收縮器：中國(guó)，203387651[P]. 2014-01-08

[2]張德超.一種能收縮的掛件耳機(jī)：中國(guó)，201766693[P]. 2011-03-16

[3]鐘文雙.一種雙向手動(dòng)收縮耳機(jī)線：中國(guó)，203104739[P]. 2013-07-31

[4]李明潔.一種自動(dòng)卷線鼠標(biāo)：中國(guó)，201892928[P].2011 -07-06

[5]沈皓然.扭簧收縮裝置：中國(guó)，103157739[P].2013-06-19.

基金項(xiàng)目：2013年山西省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目（2013102）。

第8篇：電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】電子機(jī)柜；布線板；線束

1.概述

隨著我國(guó)航空航天事業(yè)的快速發(fā)展，電子設(shè)備內(nèi)部各功能模塊之間需要相互通信，所敷設(shè)的電纜（線扎）電壓不同、電流不同、頻率不同，這些電纜的相互位置，以及走向都將對(duì)設(shè)備整體的電磁兼容性能產(chǎn)生影響。所以，必須對(duì)電纜進(jìn)行合理的分類(lèi)布局，使之更適合于機(jī)載機(jī)柜的布線要求。

2.當(dāng)前機(jī)載電子設(shè)備布線分析

我所常用的機(jī)載電子設(shè)備中的電子電路裝配設(shè)計(jì)，通常只有一份接線圖和接線表，不能體現(xiàn)電子設(shè)備電纜和線扎的電氣性能和機(jī)械特征。接線圖和接線表在生產(chǎn)操作人員布線過(guò)程中容易出現(xiàn)一些情況：

（1）沒(méi)有明確電路圖中的電纜是由哪些導(dǎo)線組成的，沒(méi)有對(duì)電纜進(jìn)行交流電纜、直流電纜、數(shù)字信號(hào)電纜、模擬信號(hào)電纜、高頻電纜和高壓電纜等進(jìn)行分類(lèi)。

（2）沒(méi)有明確電子設(shè)備中電纜布線的空間位置，也沒(méi)有對(duì)電纜之間容易出現(xiàn)信號(hào)干擾等問(wèn)題進(jìn)行明確注明。

由于這些傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺陷，因此機(jī)載電路布線過(guò)程中沒(méi)有明確的電氣設(shè)計(jì)，根本不可能進(jìn)行電纜布線設(shè)計(jì)。此外機(jī)載設(shè)備較小，集成度高，控制機(jī)柜和驅(qū)動(dòng)機(jī)柜合而為一，趨于采用標(biāo)準(zhǔn)的一體化控制機(jī)柜。這種控制機(jī)柜通常采用抽屜推拉的結(jié)構(gòu)，如圖1所示。機(jī)載方艙空間有限，各機(jī)柜并列緊密排在一起，背靠機(jī)體，側(cè)面、后面被封死，裝配、維修困難。機(jī)載方艙機(jī)柜由于機(jī)體空間而限制了機(jī)柜的數(shù)量，機(jī)體高度的限制又使得機(jī)柜高度變低，為了不減少控制單元的功能數(shù)量，只有加長(zhǎng)抽屜的長(zhǎng)度，而抽屜容量的增大，使得機(jī)柜的縱深加長(zhǎng)。如圖1所示，H尺寸變小，L尺寸變大。機(jī)柜數(shù)量的壓縮使得單個(gè)機(jī)柜的電器單元容量增加，電器之間的互聯(lián)性增多，導(dǎo)線數(shù)量隨之加大；抽屜長(zhǎng)度的加長(zhǎng)，使得抽屜后面的線束隨之加長(zhǎng)，線束過(guò)長(zhǎng)給抽屜的推拉增加了不小的困難。

3.機(jī)載電子設(shè)備布線改進(jìn)

從以上兩種布線上所需的硬件分析，我們可以看出由于電纜和線扎是屬于機(jī)械電氣類(lèi)的產(chǎn)品，在處理設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)，必須兼有電氣技術(shù)與機(jī)械技術(shù)兩個(gè)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)。電纜布線設(shè)計(jì)需要將電氣技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、制造技術(shù)的有關(guān)內(nèi)容結(jié)合起來(lái)，綜合考慮。

3.1 改進(jìn)機(jī)柜走線

針對(duì)機(jī)載裝備系統(tǒng)中方艙空間窄小、機(jī)柜結(jié)構(gòu)復(fù)雜、導(dǎo)線數(shù)量較多的具體情況，克服傳統(tǒng)走線的缺點(diǎn)，從工藝角度考慮設(shè)計(jì)了一種新的機(jī)柜走線方案。

(1)增大機(jī)柜抽屜之間的空間，用于布線抽屜面板尺寸不動(dòng)，抽屜高度縮小，抽屜底板向上抬高30mm，與抽屜上部原有10mm高度合在一起，在兩抽屜之間留出40mm的空間，用于布線。

(2)去掉跟線裝置，加裝布線板去掉抽屜后面的跟線裝置，改變走線路徑，在抽屜之間留出的布線空間內(nèi)加裝金屬布線板；在布線板上走線、布線。圖2。

3.2 布線設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)

(1)布線板上線束固定有依托，不會(huì)隨飛機(jī)的起飛、降落、顛簸、振動(dòng)、加速、制動(dòng)而晃蕩，始終不受力，插頭也不受力，保證整機(jī)設(shè)備的電氣性能。

(2)可滿(mǎn)足電氣方面的要求。每個(gè)抽屜內(nèi)有強(qiáng)、弱信號(hào)控制線，有電源線、有大電流線，信號(hào)線與電源線可從機(jī)柜兩側(cè)分開(kāi)分別走線，在布線板上可分開(kāi)一定距離布線，避免電源線干擾信號(hào)線。而跟線架是無(wú)法滿(mǎn)足這一電氣要求的。

(3)抽屜后面的線束不需要留過(guò)多的余量，縮短了導(dǎo)線長(zhǎng)度，降低了信號(hào)損耗，節(jié)約了線材，且不會(huì)再有線束下垂、絞纏的現(xiàn)象。

(4)各抽屜之間線束互不影響，徹底分離，上面抽屜的線束不會(huì)影響下面抽屜。

(5)布線板上各插頭線束各自分開(kāi)，條理分明，不會(huì)絞在一起，裝卸抽屜，人為操作都在機(jī)柜前面，能看見(jiàn)，易操作，各插頭、插座不易插亂，減少人為誤插。

(6)布線板上開(kāi)有許多長(zhǎng)條孔，可用于固定線束，同時(shí)利于機(jī)柜通風(fēng)，并減輕重量。

3.3 布線過(guò)程應(yīng)注意的問(wèn)題

(1)金屬布線板一定要把毛刺打磨掉，并對(duì)所有棱邊打磨，避免毛刺、棱邊劃傷導(dǎo)線。

(2)線束拐彎不能打死彎，彎曲半徑要比線束直徑大兩倍以上。

(3)插頭線束較多可編成辮子形狀，以減輕線束彎曲張力。

4.結(jié)語(yǔ)

新的機(jī)載電子設(shè)備機(jī)柜布線方法解決了機(jī)柜傳統(tǒng)的布線弊端，有效地改善了機(jī)柜電氣設(shè)備的電氣性能，使之更適合機(jī)載機(jī)柜的布線要求。同時(shí)也使機(jī)柜的走線從外觀上條理清晰，整齊美觀，便于裝聯(lián)、調(diào)試和日后的維護(hù)、維修。

參考文獻(xiàn)

[1]龔維蒸.無(wú)線電設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝[M].天津:天津科學(xué)技術(shù)出版社,1983.

[2]吳漢森.電子設(shè)備結(jié)構(gòu)與工藝[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,1995.

第9篇：電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】散熱設(shè)計(jì);數(shù)值模擬;優(yōu)化;基站

基站是在一定的無(wú)線電覆蓋區(qū)域中通過(guò)交換中心，與終端之間進(jìn)行信息傳遞的無(wú)線電收發(fā)裝置，它是無(wú)線通信系統(tǒng)的重要信息樞紐。整個(gè)基站的穩(wěn)定性直接決定了整個(gè)通信系統(tǒng)是否穩(wěn)定可靠地長(zhǎng)期運(yùn)行。在現(xiàn)代電子設(shè)備中，電子設(shè)備散熱設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性至關(guān)重要。

目前基站設(shè)備越來(lái)越向大容量、大功率、高集成度方向發(fā)展，單位體積的熱耗散也越來(lái)越大，而體積卻越做越小，基站熱設(shè)計(jì)已成為基站整機(jī)設(shè)計(jì)中越來(lái)越重要的問(wèn)題。通常情況下，當(dāng)溫度超過(guò)一定值時(shí)電子器件的失效率隨著溫度增加按指數(shù)增加，不合適的冷卻是使電子設(shè)備可靠性降低的主要原因之一，電子設(shè)備的故障20%是由于高溫引起的[1]。

1.熱設(shè)計(jì)與熱仿真

1.1 熱設(shè)計(jì)

一般情況下，熱設(shè)計(jì)從狹義的角度上的定義是指對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行熱控制，即對(duì)電子元器件以及整機(jī)或系統(tǒng)的溫升進(jìn)行控制所采取的措施[2]。

電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)的目的是要為電子設(shè)備內(nèi)部各組成要素（如芯片、元件、組件、系統(tǒng)等）提供良好的熱環(huán)境，確保電子設(shè)備內(nèi)部各組成要素在所處的工作環(huán)境條件下溫度不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范所規(guī)定的最高溫度， 保證它們?cè)谝?guī)定的熱環(huán)境下，能按預(yù)定的參數(shù)正常、可靠地工作。

1.2 熱量傳遞

熱量傳遞是指能量從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移的過(guò)程，是能量轉(zhuǎn)移的一種方式。熱量傳遞通過(guò)三種方式傳播，即熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射。

熱傳導(dǎo)是指依靠物體內(nèi)部的溫度差或兩個(gè)不同物體直接接觸，不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，僅靠物體內(nèi)部顆粒熱運(yùn)動(dòng)傳遞能量，如分子碰撞、自由電子運(yùn)動(dòng)、分子熱運(yùn)動(dòng)等。

熱對(duì)流是指流體中溫度不同的各部分之間發(fā)生相對(duì)位移是引起的熱量的過(guò)程，如自然對(duì)流、受迫對(duì)流等。

熱輻射是指物體由于熱的原因內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電磁波，通過(guò)電磁波輻射傳遞能量的過(guò)程。

一般情況下，熱傳遞的三種方式往往是同時(shí)進(jìn)行的。

1.3 熱仿真

電子設(shè)備的散熱方式很多，根據(jù)不同電子設(shè)備具體的熱產(chǎn)生和傳播機(jī)理，選擇不同的散熱方式保證電子設(shè)備在允許的溫度范圍內(nèi)工作。在電子設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程中可以借助熱設(shè)計(jì)分析軟件，確定或優(yōu)化熱設(shè)計(jì)方案，以便于達(dá)到設(shè)備的熱環(huán)境要求。

電子冷卻分析軟件通過(guò)模型建立模型求解和結(jié)果解釋三方面將電子產(chǎn)品的熱效應(yīng)分析放在了設(shè)計(jì)階段，以期解決如下問(wèn)題： 優(yōu)化電子系統(tǒng)內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù); 對(duì)電子系統(tǒng)強(qiáng)迫對(duì)流和自然對(duì)流冷方案進(jìn)行優(yōu)化。

目前電子產(chǎn)品熱設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)仿真軟件在界面、精度、可靠性、速度等方面都已成熟。如目前的6SigmaET軟件，它是由英國(guó)Future Facilities公司開(kāi)發(fā)的新一代熱分析軟件，具備系統(tǒng)、設(shè)備、板、器件等級(jí)別的散熱設(shè)計(jì)解決能力。6SigmaET具備快速建立模型功能、查錯(cuò)功能、智能化網(wǎng)格生成功能、自動(dòng)簡(jiǎn)化模型功能。

2.基站大功率發(fā)熱模塊散熱設(shè)計(jì)及優(yōu)化

本研究中所涉及到的該型基站主要組成為天饋單元、功放單元、信道單元、控制單元、接口單元、電源單元和風(fēng)機(jī)單元等。其中發(fā)熱量較大的單元為天饋單元、功放單元和電源單元，其中天饋單元位于基站機(jī)柜上部，本次僅對(duì)基站天饋單元內(nèi)的大功率發(fā)熱模塊的熱設(shè)計(jì)及優(yōu)化做以研究。

2.1 天饋大功率發(fā)熱模塊的散熱設(shè)計(jì)

基站天饋單元3D 效果圖如圖1所示，整機(jī)尺寸為482.6×177×420mm。天饋單元主要由合路器和雙工器等構(gòu)成，其中大功率發(fā)熱模塊位于合路器部位。發(fā)熱模塊內(nèi)部主要發(fā)熱元是三個(gè)微帶電阻器，單個(gè)平均功耗為50W，整體功耗為150W。

圖1 基站天饋單元模型

天饋單元位于整個(gè)基站最上端，基站整機(jī)采用垂直式風(fēng)道設(shè)計(jì)，根據(jù)天饋內(nèi)部大功率發(fā)熱模塊的熱耗散情況，借用基站機(jī)柜內(nèi)已有垂直式風(fēng)道形成的強(qiáng)迫風(fēng)冷方式散熱其優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）設(shè)備器件可布置在腔體或殼體內(nèi)部，器件不與環(huán)境氣體直接接觸，避免灰塵、潮氣等進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部;

（2）借助已有風(fēng)道的無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的設(shè)備可靠性明顯高于有風(fēng)扇參與的散射方式。

圖2 大功率發(fā)熱模塊（合路器）散熱尺截面圖

發(fā)熱模塊的散熱尺和整機(jī)風(fēng)道方向一致，為垂直方向。發(fā)熱模塊內(nèi)的熱源（微帶電阻器）安裝在散熱尺下面的腔體內(nèi)壁上，溫度通過(guò)腔體傳遞到腔體外面散熱尺上，通過(guò)散熱尺的表面與機(jī)柜內(nèi)的垂直氣流接觸，通過(guò)熱傳遞將熱量散失到周?chē)諝庵校瑹釟怏w通過(guò)自行上升或機(jī)柜頂部風(fēng)機(jī)的提升排到基站外部。

根據(jù)天饋單元的尺寸和合路器散熱方式的考慮，將合路器腔體（含散熱器）截面設(shè)計(jì)為圖2所示的形狀。合路器腔體材質(zhì)為鋁合金，重量為3.8Kg。

2.2 仿真分析

基站使用環(huán)境溫度為-20～+55℃，微帶電阻器的工作溫度范圍為-55～+150℃。

首先，將天饋模型導(dǎo)入到6SigmaET中，并將與仿真運(yùn)算關(guān)系不大的部件和零件等進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，以減少求解器的運(yùn)算量。然后完成仿真環(huán)境的建模，包括測(cè)試空間設(shè)置、熱源定義、材料屬性定義、風(fēng)道設(shè)置等。完成建模后，設(shè)置求解器參數(shù)：環(huán)境溫度為55℃，網(wǎng)格數(shù)上限為2848320，湍流模型為標(biāo)準(zhǔn)k-e模型。

標(biāo)準(zhǔn)k-e模型是個(gè)半經(jīng)驗(yàn)公式，主要是基于湍流動(dòng)能和擴(kuò)散率，k方程是精確方程，e方程是由經(jīng)驗(yàn)公式導(dǎo)出的方程。標(biāo)準(zhǔn) k-e是目前工程流場(chǎng)計(jì)算中主要的工具，適用范圍廣，比較經(jīng)濟(jì)，有足夠的精度。

所有設(shè)置完成后，提交給求解器計(jì)算。計(jì)算完成后查看散熱溫度云圖，如圖3所示，達(dá)到熱平衡狀態(tài)時(shí)的器件表面最高為91.7℃，溫升不超過(guò)36.7℃，器件工作溫度在其工作容許溫度的范圍內(nèi)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

圖3 大功率發(fā)熱模塊（合路器）溫度分布圖

圖4 優(yōu)化后的散熱器散熱尺截面圖

2.3 散熱優(yōu)化設(shè)計(jì)

由熱平衡狀態(tài)下的溫度分布云圖（圖3）上可以看出，整個(gè)散熱器兩邊約五分之一處的溫度基本上與環(huán)境溫度比較接近，發(fā)熱主要集中在中間部位?？梢园l(fā)現(xiàn)熱量很少傳遞到散熱器兩邊邊緣位置的散熱尺上，中部的熱阻比較大。為了達(dá)到最佳散熱效果，采取相應(yīng)減小接觸熱阻的措施（可采取加銦合金片或涂導(dǎo)熱脂），保證良好的熱傳遞。根據(jù)仿真情況，可以改進(jìn)散熱器形狀，減小兩端散熱尺的空氣接觸面積，從結(jié)構(gòu)參數(shù)上減小中間部分熱阻，滿(mǎn)足散熱和支撐需求的情況下減輕腔體重量，優(yōu)化后的含散熱器截面設(shè)計(jì)為圖4所示，重量為3.2Kg。

圖5 優(yōu)化后的大功率發(fā)熱模塊（合路器）溫度分布圖

模型修改完成后，重新提交計(jì)算，計(jì)算完成后查看散熱溫度云圖，如圖5所示，達(dá)到熱平衡狀態(tài)時(shí)的器件表面最高為91.1℃，相比優(yōu)化前溫度下降0.6℃，優(yōu)化后的散熱器質(zhì)量下降15.8%。

根據(jù)工程驗(yàn)證的實(shí)際情況，在高溫工作階段（環(huán)境溫度55℃），設(shè)備工作正常，位于熱源附近的溫度傳感器溫度為88.5℃，仿真數(shù)據(jù)接近真實(shí)發(fā)熱情況。

3.結(jié)論

a.利用6SigmaET熱仿真軟件對(duì)基站大功率發(fā)熱模塊進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在重量下降15.8%的同時(shí)，溫升也下降了1.6%。

b.在產(chǎn)品研發(fā)初期，尤其針對(duì)大功率器件散熱器要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段和方法找到最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)，使重量，溫升等指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。

c.在工程設(shè)計(jì)中，先進(jìn)的熱分析仿真技術(shù)有助于電子設(shè)備設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的熱設(shè)計(jì)，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量和產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)

[1]王錫吉.電子設(shè)備可靠性工程[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1999：50.