电子设备结构设计技术讲座调格式

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1、电子设备环境防护讲座梁绍文2007年2月电子设备的环境防护设计1第一章电磁兼容（EMC）设计21.1系统（整机）的电磁兼容（EMC）分析及防护措施21.2机箱屏蔽设计21.2.1基本概念21.2.2屏蔽效能31.2.3实心屏蔽体屏蔽效能的计算41.2.4实际屏蔽体的屏蔽效能51.2.5计算机系统的机箱屏蔽71.3电缆的防护91.3.1电缆的辐射/接收91.3.2屏蔽电缆的选择111.3.3屏蔽电缆的端接及滤波121.4接地131.5滤波15参考文献172.1一些基本概念182.2热量传递的基本方式及传热方程式192.2.1导热的基本方程192.2.2对流换热的

2、基本方程202.2.3辐射换热的基本方程212.3电子设备的自然冷却222.3.1机壳的热设计222.3.2印制电路板组装件的热设计232.3.3半导体器件用散热器热计算262.4电子设备的强迫空气冷却282.4.1强迫通风的风量计算282.4.2通风管道设计及压力损失计算282.4.3风扇的分类及其特性曲线292.4.4系统(风道)阻力特性和通风机工作点的确定292.4.5通风机的选择302.5机载计算机系统的热设计302.5.1热分析302.5.2主机机箱的热设计312.5.3液晶显示器的热设计32参考文献333.1概述343.1.1橡胶减振器343.1.

3、2金属弹簧减振器353.2减振器设计353.2.1设计、选用减振器的原则353.2.2橡胶减振器的设计353.3设备的重心383.4隔振系统的设计计算393.4.1设计资料393.4.2隔振系统设计393.5机载计算机系统的隔振设计453.5.1振动试验要求453.5.2振动试验环境的分析463.5.3机载计算机主机箱的隔振设计463.5.4液晶显示器的隔振防护48参考文献484.1概述494.1.1正确使用耐腐蚀材料494.1.2阳极镀层和阴极镀层494.2金属镀层504.2.1钢铁的金属镀层504.2.2铝及铝合金镀层514.2.3功能性镀覆层524.3金

4、属镀层和化学覆盖层适用温度范围524.4金属接触偶的选择534.5电子机箱(柜)外表面的防护与装饰554.6防水密封机箱的结构设计564.6.1防水密封机箱的设计要求564.6.2防水密封机箱的结构设计56参考文献59电子设备的环境防护设计为了更好地介绍系统（整机）的环境防护设计，下面用一个机载计算机系统并结合一些基本概念予以阐述。如图所示，该系统由一台主机（工控机）、液晶显示器、键盘和鼠标组成，与其他设备一起构成一套组架式结构。机载计算机系统外形图系统的环境条件要求如下：(1).气候环境条件工作温度-25～+55℃贮存温度-55～+70℃相对湿度10%～90

5、%(2).振动试验要求正弦振动10～23Hz0.44mm、23～52Hz15m/s²、52～2000Hz50m/s²随机振动A、标准振动环境，总均方值加速度为4.12g，持续时间为1小时。10～40Hz+6dB/oct、40～500Hz0.02g²/Hz、500～2000Hz-6dB/octB、耐久振动环境，总均方值加速度为6.08g，持续时间为3小时。10～40Hz+6dB/oct、40～500Hz0.04g²/Hz、500～2000Hz-6dB/oct(3).电磁兼容测试要求按GJB151A—97要求，进行如下顶目测试。●CE10210KHz～10MHz电

6、源线传导发射；●CS10125Hz～50KHz电源线传导敏感度；●CS11410KHz～400MHz电缆束注入传导敏感度；●CS115电缆束注入脉冲激励敏感度；●CS11610KHz～100MHz电缆和电源线阻尼正弦瞬变传导敏感度；●RE1022MHz～18GHz电场辐射发射；●RS10330MHz～18GHz电场辐射敏感度。60第一章电磁兼容（EMC）设计1.1系统（整机）的电磁兼容（EMC）分析及防护措施该系统的主机采用工业挡的计算机，机壳重新设计为面板宽19″高4U的组架式插箱。显示器也重新设汁为8U标准19″组架插箱，屏幕为15.1″TFT液晶显示器。

7、还有键盘和鼠标，在使用时安装在控制台上。由于工业挡计算机不能满足国军标GJB151A-97的测试要求及其他使用要求，因此对整个系统都进行重新结构设计。我们曾经对一套没有进行电磁兼容加固的工控机系统进行过摸底测试，结果发现相差甚远，图1-1是对它们的RE102电场发射辐射测试的曲线。图1-1、工控机系统（主机、显示器、键盘、鼠标EMC加固前的测试曲线可以看出，工控机系统在14KHz～1GHz的频段内几乎全部超出曲线的极限值，尤其在30KHz～300KHz的频段的辐射发射值高达100分贝微伏。尽管工控机系统是通过了民品EMC标准的，但是它们的要求低得多，必须重新进

8、行加固才能满足军品的要求。计算机是一套