机箱的电磁屏蔽设计及散热结构优化
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机箱的屏蔽设计* 机箱在设计阶段就要考虑屏蔽问题,当然如果机箱内部的印刷板及布线设计得合理的话,无论从干扰或者抗干扰的任意一个角度来看,都能降低对机箱的屏蔽要求。
* 但是单就机箱的屏蔽设计来说,机箱本身导电结构的连续性是最重要的。
影响机箱导电连续性的主要因素有接缝的不平整,接缝表面的污染以及带有油漆等装饰性绝缘材料等;此外,机箱表面所必要的孔缝(供操作、显示、输入输出电缆及通风等)也是影响机箱屏蔽性能的重要因素。
这些导电结构上的不连续给电磁波的通过提供机会,因此屏蔽设计的要点也就是为杜绝或限制电磁波的通过提供必要的知识与手段。
* 设计经验告诉我们,机箱屏蔽性能好坏取决于孔缝尺寸与通过孔缝的电磁波波长。
一般认为孔缝尺寸大于λ/2时,电磁波便能豪无衰减地通过孔缝(基于这一关系,将对应孔缝尺寸为λ/2的电磁波的波长称为截止波长,相应的频率称为截止频率)。
随着孔缝尺寸的减小,孔缝对电磁波的衰减作用逐渐显现出来。
* 当孔缝尺寸小于波长的1/2后,电磁波的衰减可表示为:A=20lgλ/2d 式中d是孔缝尺寸,而且孔缝尺寸d大于机箱材料的厚度t 。
* 其次,机箱的屏蔽效能还与产生电磁噪声源的距离有关。
当噪声源与箱体的距离小于最大孔缝尺寸时,屏蔽效能将要降低。
在这种情况下的电磁波截止频率表示为fc=(c/2d). (r/d)式中c为电磁波的传播速度;r为电磁噪声源与孔缝间的距离。
* 最后,机箱的屏蔽效能还和孔缝的数目有关。
孔缝数目越多,则机箱的屏蔽效能越差;相邻的孔缝间距越小,则机箱的屏蔽效能也越差。
但如果机箱上的孔缝尺寸都相同,而且孔缝的间距至少为电磁波的半波长时,则由孔缝间互耦所导致的屏蔽量减少可以忽略不计。
然而孔缝间距离很近时,屏蔽效能的降低就不可避免,其值正比于尺寸相同孔缝总数的开方A=20lgλ/2d -- 20lg n1/2在实用中,一般的工业产品要避免开大于λ/20的孔缝,对工作在微波环境中的产品要避免开大于λ/50的孔缝。
552020年第6期 安全与电磁兼容引言电磁兼容指设备既不产生过大的电磁干扰,影响其它设备的正常运行,又有一定的承受其它设备干扰的能力,能在一定的电磁环境中正常工作。
产品的电磁兼容性包括电磁发射、电磁敏感度两方面。
设备的电磁兼容设计与功能设计同样重要,要满足设备的电磁兼容性要求,如军用设备的GJB 151B-2013,信息技术设备的GB 4943-2001和GJB/Z 25-91等[1-2]。
研究电磁兼容问题,必须从电磁兼容的三要素,干扰源、耦合通道、敏感源着手[3]。
又必须站在系统的角度,全面分析电磁兼容问题。
系统中的设备既是干扰源又是敏感源,设备的结构件本身并不存在电磁兼容问题,但是结构件的屏蔽功能可以防止电磁波传入其内部空间[4],有助于提高产品的电磁兼容性能;未良好接地的结构件可能成为发射天线,从而降低产品的电磁兼容性能。
机箱结构的电磁兼容设计,就是从切断干扰信号的传播路径出发,采用屏蔽、接地技术,提高产品的电磁防护性能。
1 机箱结构VPX 机箱(以下简称机箱)是基于高速串行总线的新一代总线标准的机箱,主要应用于服务器、加固计算机等。
具有高速数据采集、实时信号处理及宽频带大容量存储功能,并具有体积坚固、抗干扰、耐震动的特点。
采用19英寸标准VPX(VITA46)机箱,其结构示意图如图1。
机箱总高度为4U,内部前部含有16个3U 标准模块插槽,后部含有14个3U 后插标准模块插槽,3U 标准模块插槽间距为5HP,即25.4 mm。
机箱采用风机风冷散热,进风口位于面板下方及左、右侧板的前部下方。
出风口位于后面板上方。
前面摘要介绍了VPX 机箱的结构型式,详细阐述了机箱外壳拼接、可视窗及活动门、散热进出风口、接地与搭接的设计思想、实现方法。
给出了波导通风窗截止频率、屏蔽效能的计算公式,指出采用簧片或导电橡胶条、屏蔽玻璃、波导窗等措施,可有效提高VPX 机箱的屏蔽效能及电磁防护水平。
通过改进可视窗屏蔽玻璃的安装方式和机箱多点接地,解决了VPX 机箱样机RE102项目测试超标、CS112项目测试中的短暂黑屏问题,样机完全满足GJB 151B-2013电磁兼容的相关要求。
屏蔽壳体设计方案屏蔽壳体设计方案屏蔽壳体是一种能够隔绝电磁干扰,保护电子设备的外部金属外壳。
在现代电子设备中,由于信号频率越来越高,电磁干扰也越来越严重,因此屏蔽壳体的设计非常重要。
本文将为您介绍一种屏蔽壳体设计方案。
设计方案:1. 材料选择:选择高导电性能的材料作为屏蔽壳体的材料,如铝、铜等。
这样可以提高屏蔽壳体的电磁屏蔽效果,并且减少信号的反射。
2. 结构设计:采用分区结构设计,将屏蔽壳体分为多个区域,每个区域负责屏蔽一个特定的频段。
这样可以有效地降低信号交叉干扰,提高整体的屏蔽效果。
3. 电磁波吸收材料:在屏蔽壳体内部覆盖电磁波吸收材料,可以有效地吸收和消散电磁波。
这样可以进一步提高屏蔽效果,避免信号的反射和漏泄。
4. 连接件设计:选择高质量的连接件,确保连接的可靠性和稳定性。
连接件应具有良好的导电性能,以保证信号的传递和屏蔽壳体的整体性能。
5. 散热设计:屏蔽壳体内部通常会产生大量的热量,因此需要合理设计散热结构,确保设备的正常工作温度。
可以在壳体上预留散热孔或安装散热片等。
6. 外形设计:屏蔽壳体的外形设计应该符合产品的整体风格和美观性,同时要满足设备的尺寸和重量要求。
可以根据需要进行个性化设计,如特殊形状、刻字等。
7. 安全性设计:屏蔽壳体应具有良好的抗冲击、防水、防尘等性能,以保证设备的安全运行和使用寿命。
总结:屏蔽壳体的设计方案涉及多个方面,包括材料选择、结构设计、连接件、散热设计、外形设计和安全性等。
通过合理的设计和选择,可以提高屏蔽壳体的电磁屏蔽效果,保护电子设备免受电磁干扰的影响,确保设备的正常工作。
对新时期电子设备机箱电磁屏蔽分析和设计摘要:随着电子设备更新速度的增快,高新科技不断推动电子设备功能的提升,电子设备已经成为了当前生活的必备品。
电子设备的增多带来了新的问题——电磁干扰,也就是不同电子设备之间的自发电磁感应会引起其他设备的运行性能,严重的甚至会造成设备损害,尤其是在工业生产过程中,各类电子设备之间的电磁干扰甚至会成为严重的事故隐患。
为了提高各电子设备间的兼容性,降低电磁干扰的影响,必须寻找更好的电子设备电磁屏蔽方式,而设备机箱的优异电磁屏蔽效果使得其成为了电子设备屏蔽电磁干扰的主要方式。
本文通过对电子设备产生电磁干扰的原因和特点、电磁屏蔽的理论、机箱电磁屏蔽的缺陷和对策等方面入手,详细阐述新时期电子设备机箱电磁屏蔽的相关理论和应用实际。
关键词:电子设备,机箱电磁屏蔽,缺陷,对策,分析引言:当前机箱的电磁屏蔽功能设计已经成为各类电子产品设计的必要环节,且机箱的电磁屏蔽功能比电路本身更优秀,因此目前针对电子设备机箱本身的电磁屏蔽功能设计越来越受到重视,并衍生出了相应的研究领域和产业化发展。
而由于电子设备机箱与设备之间的非关联性,导致其很难发挥出足够的电磁屏蔽效果,因此设计者开始探究将外部机箱与电子设备本身相关联的方式,来提高电磁屏蔽效果,提升设备运行质量。
1. 电磁干扰概述1.1. 电磁干扰原因及特点电磁干扰主要由设备本身产生和外界干扰两种,设备本身的电磁干扰主要是由于设备启动时的瞬时强电磁感应在设备周围产生的干扰,往往会引起设备的使用寿命降低、设备精度降低等故障;外部电磁干扰主要是由于其他电子设备运行时产生的电磁通过机箱缝隙和设备外接线路传导至设备电路,进而对设备运行产生干扰。
而外部干扰对电子设备的危害远大于自身电磁干扰,因此降低外部干扰是提高设备运行稳定性的主要方式。
1.2. 电磁屏蔽概述电磁屏蔽就是以金属隔离的原理来控制电磁干扰由一个区域向另一区域感应和辐射传播的方法。
目前的各种电子设备,尤其是军用电子设备,通常都有金属壳体(机箱或机柜),它除了机械支撑和保护作用外,还兼有电磁屏蔽的功能,这包括两方面的问题:其一,设备的对外电磁辐射会污染电磁环境,影响其它设备的正常工作;有的设备还会造成信息泄露等。
电磁屏蔽结构设计实用技术电磁屏蔽技术是一种应对电磁干扰和防止电磁辐射扩散的重要手段。
随着电子设备的普及和发展,电磁屏蔽结构的设计在电子领域中变得越来越重要。
本文将介绍一些电磁屏蔽结构设计实用技术。
1.材料选择在电磁屏蔽结构的设计中,材料的选择是至关重要的。
常见的电磁屏蔽材料包括金属、导电涂料、复合材料等。
金属是最常用的屏蔽材料之一,它具有良好的导电性和屏蔽性能。
常用的金属材料有铝、铜、钢等。
导电涂料是一种特殊的屏蔽材料,它可以直接涂覆在基材上,具有较好的屏蔽效果。
复合材料由金属和非金属组成,具有良好的导电性和机械性能,适用于特殊的屏蔽要求。
2.结构设计电磁屏蔽结构的设计包括外壳设计和接地设计两个方面。
外壳设计是指对电子设备的外壳进行设计,使其具备良好的屏蔽性能。
通常采用闭合的金属壳体结构,确保电磁辐射和干扰不会扩散到外界。
接地设计是指对电子设备的接地系统进行设计,确保屏蔽结构能够有效地接地释放电磁能量。
一般要求接地系统的阻抗低、面积大、接地点分布均匀等。
3.屏蔽结构的优化设计在屏蔽结构的设计中,优化设计是非常重要的。
通过优化设计,可以提高屏蔽结构的屏蔽效果和机械性能。
常见的优化设计方法有拼接设计、加厚设计、地线设计等。
拼接设计是指将多个屏蔽结构拼接在一起,以增加屏蔽效果。
加厚设计是指将屏蔽结构的厚度加厚,以提高屏蔽效果。
地线设计是指在屏蔽结构中设置地线,增强接地效果。
4.仿真分析在电磁屏蔽结构的设计中,仿真分析是一种常用的工具。
通过仿真分析,可以预测和评估屏蔽结构的性能。
常见的仿真分析方法有有限元法、边界元法、矩量法等。
有限元法是一种基于物理学原理的分析方法,可以快速计算屏蔽结构的屏蔽效果和机械性能。
边界元法是一种基于边界条件的分析方法,适用于大规模的结构分析。
矩量法是一种基于电流分布的分析方法,适用于复杂结构的分析。
5.测试评估在电磁屏蔽结构的设计中,测试评估是不可或缺的环节。
通过测试评估,可以验证和评估屏蔽结构的效果。
电子设备电磁屏蔽的结构设计电磁屏蔽是指通过一系列的结构设计和电磁材料的应用,减少或消除电子设备对外部电磁波的干扰,同时防止电子设备自身产生的电磁辐射对其他设备或人体的影响。
电磁屏蔽的结构设计主要包括以下几个方面:1. 金属外壳设计:电子设备的外壳通常采用金属材料制作,如铝合金、钢板等。
外壳的设计要保证尽可能的完全包围设备内部电路,以形成一个安全的屏障,阻止外部电磁波的入侵和内部电磁波的泄漏。
外壳的制作要求表面平整,无缺陷和导电的,以确保电磁波的有效屏蔽。
2. 导电接地设计:设备的导电接地是电磁屏蔽中至关重要的一环,它能够有效消除电磁波的静电能量和共模噪声。
导电接地的设计要求将设备的金属外壳与地面连接,形成一个低阻抗的接地回路,以实现电磁波的安全导引和分散。
3. 电磁波吸收材料的使用:电磁波吸收材料是一种能够吸收电磁波并将其转化为热能的材料,可以有效减少电磁波的反射和散射。
电磁波吸收材料通常以泡沫状、纤维状或涂层形式应用于设备的内壁,以增加电磁波在设备内部的吸收效果。
4. 电磁屏蔽隔间的设计:对于要求更高的屏蔽效果,可以设计电磁屏蔽隔间。
电磁屏蔽隔间通常由金属材料制作,内外都是金属外壳,形成一个封闭的空间。
隔间的内部应设有合适的防辐射门、开关等设备,以便在需要修理设备时能够方便地进入和出来。
5. 电磁波过滤器设计:电子设备通常包含各种信号线和电源线,这些线路容易成为电磁波的传播路径。
在设计电子设备时应合理布局信号线和电源线的位置,并加装电磁波过滤器,以减少或消除电磁波的干扰。
电磁屏蔽的结构设计是一项综合考虑各种因素的工作,需要根据具体设备的工作原理和使用环境来确定合适的设计方案,以确保电子设备的正常工作和安全使用。
机箱的电磁屏蔽与散热结构设计技巧机箱是计算机硬件的重要组成部分,其电磁屏蔽和散热结构的设计对于计算机性能和稳定性有着重要的影响。
本文将为您介绍机箱电磁屏蔽和散热结构的设计技巧。
一、机箱的电磁屏蔽设计技巧1.合理选择材料:在机箱的设计中,选用具有良好电磁屏蔽性能的材料是首要考虑的因素。
常用的电磁屏蔽材料包括金属材料如铝和铜以及导电涂层材料等。
选用合适的材料能够有效降低电磁干扰。
2.良好的接地系统:机箱必须有一个良好的接地系统,以确保电磁干扰能够迅速有效地导入地面。
接地系统应包括接地线、地线板和接地螺丝等,确保各个部件能够有效接地。
3.优化布局:对于机箱内部的电子元件和电路板的布局,应该合理安排,避免不必要的电磁干扰。
同时,可以采取屏蔽隔板等设计来分隔不同的功能区块,减少相互之间的干扰。
4.电源线处理:机箱内的电源线是电磁辐射的主要来源之一,因此需要进行良好的处理。
可以采用屏蔽套管进行包裹,或者通过避免电源线与信号线交叉布线等方式来减少电磁干扰。
5.滤波器的应用:合理使用滤波器是机箱电磁屏蔽设计中的关键。
滤波器可以用来滤除电磁干扰信号,避免它们对计算机硬件的正常工作产生负面影响。
二、机箱的散热结构设计技巧1.合理布局散热器:机箱内部应设置合理的散热器布局,以确保热量能够迅速有效地散发出去。
散热器的叶片结构和导热材料的选择也是影响散热效果的关键因素。
2.优化通风设计:通过合理设置通风口和风扇位置,能够提高机箱内部的通风效果。
通风口的大小和数量应根据计算机硬件的功耗和散热要求进行合理的设计。
3.利用热管技术:热管是一种高效的散热器件,能够将热量迅速传导到散热器的散热片上,提高散热效果。
在机箱的设计中,可以考虑采用热管技术来提升散热效果。
4.密封性设计:机箱的密封性设计对于散热效果也有一定的影响。
合理设置密封件和密封胶,可以防止热量的泄漏,提高散热效果。
5.合理使用散热材料:机箱内部的散热材料的选择也是影响散热效果的重要因素。
G KL 基于泡沫金属材料电磁屏蔽性能的电脑机箱设计随着科学技术和电子工业的发展,各种电子仪器设备的应用也日益增多,由此而产生的电磁辐射也日益强烈。
一方面,这种电磁波对周围的电子仪器造成干扰,使它们的工作程序发生紊乱,产生错误动作;另一方面,电磁波向外泄漏,使计算机安全成为严重的社会问题。
有资料表明,在1公里距离内,计算机显示终端的电磁波可以被窃听并复原其信息,造成失密。
如不能予以解决,就会造成不可估量的损失。
为防止电磁波辐射造成的干扰与泄漏,必须采取有效的技术措施抑制电磁辐射,采用电磁屏蔽材料是主要的解决办法之一。
由于电脑在工作时,需要透气散热,对通风窗进行电磁屏蔽时就只能采用金属网和蜂窝状材料截止波导。
但由于金属网的屏蔽效果较低,对一些精密仪器设备来说,就不能满足要求。
而蜂窝状截止波导的电磁屏蔽效果虽然很好,但其体积较大,不便安装于电脑中。
为满足电脑的电磁屏蔽性能高和透气散热好的要求,可以使用泡沫金属电磁屏蔽材料。
泡沫金属具有很好的电磁屏蔽性能,其屏蔽作用远远高于目前普遍应用的导电性涂。
因为泡沫金属材料结构上的特点使之具有良好的反射和吸收电磁波的能力。
辐射源产生电场和磁场交互变化,能量以波动形式由近向远传播,形成电磁波。
屏蔽体对于电磁波的衰减有三种不同机理: 在空气中传播的电磁波到达屏蔽体表面时,由于空气金属交界面的阻抗不连续,对入射波产生反射作用。
这种反射并不要求屏蔽材料必须有一定的厚度,而只要求阻抗不连续; 未被表面反射而进入屏蔽体内的能量,在体内向前传播时为屏蔽材料所衰减(吸收); 在屏蔽体内尚未衰减掉的剩余能量,传到材料的另一表面时,遇到另一个金属一空气阻抗不连续界面而再次产生反射,并重新折回屏蔽体内。
这种反射在两交界面间可能重复多次。
而当电磁波射到泡沫金属的空隙内部时,将在空洞中发生多次反射,这也增大了多次反射损耗。
有报道指出,泡沫铝在 14kHz ~10MHz 电磁波范围内,其屏蔽效能在 77dB 以上,在 10~500MHz 范围内,则在 90dB 以上。
机箱电磁屏蔽性能的改进第一篇:机箱电磁屏蔽性能的改进PCB设计时抗ESD的方法发布日期:2006-09-11 浏览次数:7来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤,例如穿透元器件内部薄的绝缘层;损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极;CMOS器件中的触发器锁死;短路反偏的PN 结;短路正向偏置的PN结;熔化来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤,例如穿透元器件内部薄的绝缘层;损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极;CMOS器件中的触发器锁死;短路反偏的PN 结;短路正向偏置的PN结;熔化有源器件内部的焊接线或铝线。
为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏,需要采取多种技术手段进行防范。
在PCB板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。
在设计过程中,通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。
通过调整PCB布局布线,能够很好地防范ESD。
以下是一些常见的防范措施。
*尽可能使用多层PCB,相对于双面PCB而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100。
尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。
对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可以考虑使用内层线。
*对于双面PCB来说,要采用紧密交织的电源和地栅格。
电源线紧靠地线,在垂直和水平线或填充区之间,要尽可能多地连接。
一面的栅格尺寸小于等于60mm,如果可能,栅格尺寸应小于13mm。
*确保每一个电路尽可能紧凑。
*尽可能将所有连接器都放在一边。
*如果可能,将电源线从卡的中央引入,并远离容易直接遭受ESD影响的区域。
*在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上,要放置宽的机箱地或者多边形填充地,并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。
某型舰载机箱电磁屏蔽的结构工艺设计1. 引言- 舰载机在飞行过程中会面临电磁干扰的问题- 电磁屏蔽技术的重要性和必要性- 研究目的和意义2. 理论基础- 电磁干扰的概念和特点- 静电屏蔽和电磁屏蔽的区别- 电磁屏蔽的基本原理和方法3. 结构设计- 舰载机箱电磁屏蔽的结构要求和设计目标- 不同材料的电磁性能和选择- 电磁屏蔽材料的构成和布局设计- 接口电阻和可靠性设计4. 工艺设计- 确定材料加工方式和制造流程- 电磁屏蔽材料与箱体的连接设计和加工工艺- 电磁屏蔽材料的维护和检测方法5. 结论与展望- 电磁屏蔽技术的应用前景和发展趋势- 舰载机箱电磁屏蔽结构工艺设计的优点和局限性- 后续研究方向和建议。
一、引言随着航空技术的不断发展,各国航空军事力量的飞机种类和数量不断增加,包括战斗机、轰炸机、预警机等各种型号的飞机。
这些舰载机在执行作战或者训练任务时,需要在海上或者陆地等环境中飞行,面临着复杂的电磁环境。
传统飞机在面对电磁干扰时,可能会出现通信遭到干扰、飞行器系统出现故障等问题,导致任务失败或者片刻失去联系。
因此,电磁屏蔽技术在舰载机领域中得到了广泛应用和深入研究。
本文主要研究某型舰载机的电磁屏蔽结构设计问题。
首先,介绍了电磁干扰的概念和特点,以及电磁屏蔽的基本原理和方法。
其次,根据该型舰载机的特点和需求,提出了电磁屏蔽的结构要求和设计目标,确定了不同材料的电磁性能和选择,设计了电磁屏蔽材料的构成和布局。
继而,讨论了电磁屏蔽材料与箱体的连接设计和加工工艺,以及电磁屏蔽材料的维护和检测方法。
最后,总结了该研究的主要成果,对当前和未来的研究方向和建议进行了讨论。
二、理论基础电磁干扰是指在电信、电子设备或电力系统中出现的不期望或者干扰信号。
它会对设备运行状态、信号传输质量和数据传递等产生直接或者间接的影响。
在舰载机上,电磁干扰不仅仅会影响通信效果,而且还可能会使相机画面模糊、雷达系统数据出现误差等等。
机箱EMC的结构设计(一)【摘要】EMC设计是电子设备设计中的重要环节。
本文依据EMC的基本原理,综合考虑了屏蔽材料、屏蔽方式、缝隙和孔的处理等诸多因素,结合机械加工的手段和工艺,对机箱EMC的结构设计方法进行分析和探讨。
【关键词】机箱;电磁屏蔽;结构设计1.引言随着科学技术的迅速发展,现代各种电子、电气、信息设备的数量和种类越来越多,性能越来越先进,其使用场合和数量密度也越来越高。
这就使得电子设备工作时常受到各种电磁干扰,包括自身干扰和来自其它设备的干扰,同时也对其它设备产生干扰1]。
在这种情况下,要保证设备在各种复杂的电磁环境中正常工作,则在结构设计阶段就必须认真考虑电磁兼容性设计。
如果忽视了这一问题,到新产品使用时,干扰问题就会暴露出来。
因此及早地解决电磁干扰问题是电子设备机箱结构设计时必须考虑的重要环节。
2.理论基础电子设备结构中常见的电磁干扰方式主要有传导干扰和辐射干扰两种,因此电磁兼容(EMC)设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地等。
2.1屏蔽电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施。
常用的方法有静电屏蔽,磁屏蔽和电磁屏蔽。
电子设备结构设计人员在着手电磁兼容性设计时,必须根据产品所提出的抗干扰要求进行有针对性的电磁屏蔽设计。
屏蔽通常有静电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽三种。
2.2滤波电路中的干扰信号常常通过电源线、信号线、控制线等进入电路造成干扰,所以对公用电源线及通过干扰环境的导线一般均要设置滤波电路。
2.3接地接地问题在电磁兼容性设计中也是一个极其重要的问题,正确的接地方法可以减少或避免电路间的互相干扰。
根据不同的电路可用不同的接地方法。
通常组合单元电路接地有串联一点接地、并联一点接地和多点接地三种方式。
整机接地方式也是保障产品电磁兼容性的主要措施之一。
由于其功能不同,故电路差别甚大,接地状况也不大相同。
一般常用的方法是:将模拟电路、数字电路、机壳分开,各自独立接地,避免相互间的干扰,最后三地合一接入大地,这种方式较好地抑制了电磁噪声,减少了数字信号和模拟信号之间的干扰。
机箱的屏蔽设计作者:俎志峰来源:《硅谷》2011年第17期摘要:电磁兼容性设计是电子设备系统设计的重要技术指标。
机箱的屏蔽设计作为电磁兼容结构设计的实际应用。
依据电磁兼容设计的基本原理,遵循屏蔽设计的基本原则,结合机箱结构设计的实际问题,针对影响屏蔽效能的主要因素,详细阐述屏蔽设计的具体措施和实施方法。
考虑到线缆的处理对机箱的屏蔽有至关重要的关系,所以将线缆的屏蔽问题一并详细阐述。
另外涉及到地线屏蔽问题,将接地问题也进行相应阐述。
关键词:机箱;电磁兼容;屏蔽中图分类号:TN80 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0910075-01机箱作为电子设备一个重要的基础结构,其结构设计已经成为实现电子设备技术指标的重要环节。
在这种情况下,要保证设备在各种复杂的电磁环境中正常工作,则在结构设计阶段就必须认真考虑电磁兼容性设计。
因此,机箱设计除了要考虑良好的结构工艺性等因素外,应该将解决电磁兼容问题作为机箱结构设计的重要考虑因素。
1 基本原理电磁兼容设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地。
1.1 机箱屏蔽的设计要点。
机箱必须良好接地;正确选择接地点;合理设计机箱的形状,盒形的比板状的好,全封闭的比有孔、缝的好;机箱材料应选用良导体。
1.2 屏蔽设计的基本原则。
1)机箱的导电连续性;2)不能有直接穿过屏蔽体的导体。
2 机箱的屏蔽措施2.1 缝隙的屏蔽缝隙屏蔽效能的因素主要有:缝隙的最大尺寸、缝隙的深度、屏蔽材料的特性。
在实际设计中缝隙的最大尺寸与以下因素有关:紧固点的距离、零件的刚性、结合面表面的精度等。
2.1.1 紧固点的距离。
紧固点的距离一般就直接决定了缝隙的最大尺寸,是影响缝隙屏蔽效能的最主要因素。
紧固点的距离从经济性和可操作性的角度考虑,按照以下经验数据取值:1)中、低等级(C级以下)屏蔽效能取50-100mm;2)高等级(C级以上)屏蔽效能取20-50mm。
2.1.2 零件的刚性。
增加零件刚性的常用措施有:采用型材、增加板材厚度,增加折弯次数等。
电磁屏蔽设备的设计及优化方法研究概述:电磁屏蔽是指通过特定材料和结构设计,阻止电磁波传播或减少电磁辐射的现象。
在现代电子技术高速发展的今天,电磁屏蔽设备在电子设备设计中起到了至关重要的作用。
本文将探讨电磁屏蔽设备的设计及优化方法,包括材料选择、结构设计和性能评估等方面的内容。
一、材料选择电磁屏蔽设备的材料选择是设计过程中的关键步骤。
材料的电磁性能将直接影响设备的屏蔽效果。
常用的电磁屏蔽材料包括金属材料(如铁、铜、铝)和电磁屏蔽材料(如电磁屏蔽料、金属涂层等)。
在选择材料时,需要考虑其导电性、磁导率、吸波性能和加工性能等因素。
同时,材料的成本和可靠性也是需要考虑的因素。
二、结构设计电磁屏蔽设备的结构设计包括外壳结构和连接结构两个方面。
外壳结构是指用于将电磁屏蔽材料封装在内部,并提供长期稳定的机械强度和电性性能的结构。
在设计外壳结构时,需要考虑到材料的加工性能和成本,并合理选择结构形式以减少屏蔽结构的厚度和重量。
连接结构是指将电磁屏蔽设备与其他设备或系统连接的结构。
在设计连接结构时,需要保证连接的可靠性和电性性能,并减少对整体屏蔽性能的影响。
三、性能评估为了评估电磁屏蔽设备的性能,需要进行一系列的测试和分析。
常用的性能评估方法包括电磁辐射测试、电磁波传输测试和电磁兼容性测试等。
电磁辐射测试用于评估设备对外界电磁辐射的屏蔽效果;电磁波传输测试用于评估设备内部电磁波传输的屏蔽效果;电磁兼容性测试用于评估设备与其他设备或系统之间的电磁兼容性。
通过这些性能评估方法,可以定量评估电磁屏蔽设备的屏蔽性能,并根据评估结果进行优化。
四、优化方法在电磁屏蔽设备设计中,优化是一个重要的工作步骤。
优化的目标是改善设备的屏蔽性能,并满足其他设计要求,如成本、重量和可靠性。
常用的优化方法包括材料替代、几何优化和结构参数优化等。
材料替代是指通过选择更合适的屏蔽材料,来达到更好的屏蔽效果。
几何优化是指通过调整设备的几何形状和尺寸,来改善设备的屏蔽性能。
电子设备机箱的电磁屏蔽设计应注意几点体会作者:陈学友杨新来源:《西部论丛》2018年第08期摘要:在科技不断发展的背景下,电子设备机箱的电磁屏蔽应用越来越广泛。
本文通过金属件的缝隙设计、孔洞屏蔽设计、塑胶件屏蔽设计、接地设计,四个方面对设备机箱电磁屏蔽设计进行了分析,并对电磁屏蔽设计原则进行了整理,推动设备机箱结构设计进一步优化,希望为同类型机箱的电磁屏蔽设计提供参考。
关键词:设备机箱结构设计电磁屏蔽一、电磁屏蔽设计原则实际机箱上有许多泄漏源:不同部分结合处的缝隙、通风口、显示窗、按键、指示灯、电缆线、电源线等,如图1所示在对电磁屏蔽设计时,可以通过以下三个方面:第一,由于不同的设备具有不同的屏蔽指标,为了能够进一步提高运行稳定性,需要在屏蔽设计之前整理设备需求,并根据产品特点确认重点屏蔽部位;第二,为保证实现所要求的屏蔽性能,设计人员需注重结构材料选择、缝隙处理、穿孔处理和接地系统处理;第三,一般设备机箱中的电连续性对屏蔽质量有较大的影响,为了能够使零部件具有导电性,对于没有屏蔽性能要求的部位也必须合理的搭接处理以提高产品的静电抗扰性[1]。
二、设备机箱电磁屏蔽设计(一)金属件的缝隙设计在对设备机箱进行电磁屏蔽设计时,需要对金属件的缝隙进行设计,具体可以通过以下两个方面:第一,通讯设备中存在大量的缝隙,其会对电磁的兼容性产生一定的影响,需要在设备机箱中早增加搭接点,例如:在增加搭接点减小尺寸时,需要先对材料的特性进行分析,了解紧固点缝隙的最小距离,之后调整设备缝隙的尺寸,达到电磁屏蔽的效果。
如图2为金属板上的缝隙和搭接缝隙;第二,当设备机箱中存在较大缝隙,并且应用增加搭接点难以调整距离时,可以在缝隙中适当添加屏蔽材料,例如:根据缝隙大小、零部件导电性选择屏蔽材料,并将其粘贴到零部件缝隙中,达到电磁屏蔽的目的,保障设备机箱能够稳定运行。
如图3为缝隙安装屏蔽材料不同结构形式。
(二)孔洞屏蔽设计设备机箱电磁屏蔽设计中,可以进行孔洞屏蔽设计,具体可以通过以下两个方面:第一,设备机箱中孔洞的尺寸、大小对电磁屏蔽有一定的影响,为了提高设备机箱的电磁屏蔽能力,需要合理设计开孔位置与开孔尺寸,例如:在设计通风孔时,由于其主要的作用为散热,防止设备受到高温影响发生损坏问题,进而在设计时,需要均衡屏蔽与散热的需求。
机箱的散热设计与屏蔽效果
诸邦田
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】1995(000)011
【摘要】电子设备一般都有一个完整的机箱。
机箱的作用是保护电子线路不受外界环境如尘埃、水汽、昆虫等侵蚀;保护使用者不受设备的电气伤害;提高设备的抗干扰能力等。
然而,从热对策角度来看,机箱却是电子线路散热的最大障碍,人们不得不寻找各种散热措施。
机箱的构造有几种类型,但从散热的角度看,大致可分密闭型和通风型两种。
对于密闭型机箱,其内部线路散发出热量,通过对流、传导、辐射的方式,经机箱外壳向大气散热。
对于通风型机箱,则由于内部空气和外部大气相通,所以主要是对流来散热。
众所周知,通风型机箱其散热效果肯定要比密闭型的要好,但通风型机箱的开孔面积与散热效果究竟存在什么样关系呢?按图1所示实验例子,其结果如图1(b)所示。
由图可知。
【总页数】2页(P12-13)
【作者】诸邦田
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN8
【相关文献】
1.机箱屏蔽设计和屏蔽效果测量 [J], 邹澎;吴景艳
2.凌华科技发布符合RoHS规范的3U智能型PXI机箱——大容量19槽机箱搭配创新散热设计、远程超强监控功能与弹性化机柜安装 [J], 无
3.面向小型机械电子设备的机箱散热设计方案分析 [J], 辛佳兴;陈金忠;李守宝;马义来;朱宏武;李晓龙
4.某舰载电子机箱的散热设计 [J], 刘瑞国;卢山;陈年瑞
5.凌华科技发布符合RoHS规范的3U智能型PXI 机箱大容量19槽机箱搭配创新散热设计、远程超强监控功能与弹性化机柜安装 [J],
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机箱的电磁屏蔽设计及散热结构优化机箱是电子设备的外壳,既可以保护内部电子元件,也可以通过散热结构来保持设备的温度稳定。
然而,随着电子设备的发展,电磁干扰和散热问题也日益凸显。
因此,在设计机箱时,电磁屏蔽和散热结构的优化变得至关重要。
本文将讨论机箱的电磁屏蔽设计和散热结构优化的相关问题。
第一节:电磁屏蔽设计
电磁屏蔽是指通过阻碍电磁波传播路径,使其不会影响到设备内部电子元件的正常工作。
在机箱中,电磁屏蔽设计可以从以下几个方面进行考虑。
1. 金属外壳设计
机箱的外壳通常采用金属材料制成,如钢板或铝合金等。
这些金属材料具有良好的导电性能,可以有效地屏蔽电磁干扰。
为了提高屏蔽效果,机箱的外壳应该是一个封闭的结构,以减少电磁波的泄漏。
2. 接地设计
接地是电磁屏蔽设计中的重要环节。
通过良好的接地设计,可以将电磁波导入地面,减少对设备内部的干扰。
在机箱设计中,应该确保各个部件的接地良好,同时也要注意接地线的连通性。
3. 电磁泄漏的控制
在电子设备工作时,会不可避免地产生一定的电磁波。
为了控制电
磁泄漏,可以采用屏蔽罩、金属网等方式。
这些电磁泄漏控制装置可
以有效地吸收或反射电磁波,从而降低对其他设备的干扰。
第二节:散热结构优化
散热是机箱设计中不可忽视的一个问题,特别是在高性能电子设备中。
良好的散热结构可以保持设备的温度在安全范围内,避免因高温
导致设备性能下降或损坏。
1. 散热器设计
散热器是机箱中常用的散热结构之一。
通过增加散热器的散热面积
和风道设计,可以提高散热效果。
同时,选择高导热性能的材料,如
铜或铝,也能够加快热量的传导。
2. 风扇布局
机箱内部通常会配置风扇来增加空气流动,从而增强散热效果。
在
风扇布局上,应该考虑到设备内部的热点位置,合理安排风扇的位置
和数量,以达到最佳的散热效果。
3. 散热材料选择
机箱内部还可以采用散热材料来帮助散热,如散热胶或散热硅脂等。
这些材料具有良好的导热性能,可以提高散热效果。
第三节:电磁屏蔽设计与散热结构优化的综合考虑
在机箱的设计过程中,电磁屏蔽设计和散热结构优化往往是相互关联的。
一方面,电磁屏蔽结构的设计可能会对散热产生一定的影响;另一方面,散热结构的布局也可能会影响到电磁屏蔽效果。
因此,在机箱设计中,应该综合考虑这两个因素,以找到一个平衡点。
结论
机箱的电磁屏蔽设计和散热结构优化对于电子设备的正常工作和稳定性至关重要。
通过采用金属外壳设计、良好的接地设计以及有效的电磁泄漏控制,可以提高电磁屏蔽效果;同时,通过散热器设计、风扇布局和散热材料的选择,可以优化散热结构。
综合考虑电磁屏蔽设计与散热结构优化,可以为电子设备的发展提供更好的保障。