電子設備
關注創建者：wwuuhh11 創建時間：2016-03-17
電子設備的視頻教程
ANSYS-WorkBench教程 支承結構地震響應計算、電子設備隨機振動分析
本課程結合工程實際，使用workbench軟件對支承結構與電子設備在隨機激勵下的響應，課程包含：支承結構（含橡膠底座）在地震激勵下，運用瞬態分析模塊，獲得時域內的應力應變響應；對電子設備進行隨機振動分析，即功率譜密度分析，從統計學角度出發，將時間歷程轉變為功率譜密度函數（PSD），在頻域內獲得電子設備的應力應變響應規律。
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汽車電子系統的通訊基石-CAN總線
車載電子設備帶給我們方便的背后其實是一套龐大且復雜的網絡系統在接收、分析我們的操作指令，并通過電子信號傳達指令到終端的車載電子設備，反饋到我們眼前就是各種各樣的自動化動作。而這一網絡系統被我們統稱為車載網絡。這之中最常見的便是CAN-控制器區域網絡。
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讓電子散熱仿真更高效，更簡單—幾分鐘完成機箱散熱前處理
，電子元器件的總功率密度不斷增長，而電子元器件和電子設備的物理尺寸卻逐漸趨向于小型、微型化，所產生的熱量迅速積累，導致集成器件周圍的熱流密度也在增加，所以，高溫環境必將會影響到電子元器件和設備的性能，這就需要更加高效的熱控制方案。
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電子設備的實例教程
一、背景介紹
熱設計就是通過合理的散熱方式保證良好的熱環境，確保電子設備可靠的工作。隨著電子技術的迅速發展，電子設備的結構越來越復雜，且越來越趨于小型化，散熱問題成為了影響設備可靠性的重要因素。據統計，電子設備有超過一半的故障是由過熱引起的，并且故障率會隨溫度升高成指數式增長。為了有效避免電子設備機箱內溫度過高，影響電子器件正常工作，在結構設計時就需要考慮散熱。傳統方法是根據指標要求和工程經驗設計出樣品，做出樣機后用環境試驗測試，根據測試發現的問題進行設計改進，不斷循環得到合格產品，其研制周期和成本都普遍較高。
圖1 典型電子設備機箱結構（圖片來自網絡）
機箱機柜裝配了大量電控組件，這些組件在使用過程中散發大量熱量，如果不及時有效地將這些熱量散發到環境中，將導致設備內元器件或部件溫度過高，影響設備運行性能，甚至引發器件損壞，降低整體設備的穩定性和壽命。目前電子設備的散熱方式可分為自然散熱、風冷散熱、液冷散熱、熱電制冷和熱管冷卻等。
風冷散熱一般指采用風扇、空調等設備對機箱機柜進行散熱，其主要特點：
（1）風冷系統簡單可靠、安裝方便、故障率低，在北方部分城市的冬季還可以利用自然冷源對機柜進行散熱；
（2）風冷散熱的本質是將設備產生的熱量轉移到環境中，成本遠低于其他散熱方式；
（3）散熱效率相對較低。風冷散熱通過機箱內散熱器及外表面對機箱內電子設備散熱，散熱效率較低；
（4）散熱風扇噪聲較大，影響使用者體驗。
圖2 典型風冷系統結構圖（圖片來自網絡）
液冷冷卻通常是指利用液體冷卻介質對機柜進行冷卻，液冷冷卻系統通常包括直接水冷系統、水冷背板系統和環路熱管系統等，其主要特點：
（1）散熱效率高。液冷散熱功率可達200 W/cm2，是風冷散熱的20 倍；
（2）噪音低。
展開 平流層電子設備的散熱問題關系到高功率密度電子設備在平流層飛行器上的應用與安全運行。
（1）太陽輻射、風速以及電子設備自身功率對電子設備的溫度特征具有重要的影響。在一天24 h 中,電子設備溫度發生規律性變化。在白天,電子設備溫度先上升,中午12:00 達最大,然后下降,夜晚基本維持穩定。不同風速下,電子設備各元件的溫度分布規律相同,溫度隨風速增大而降低,風速越大,降幅越小。
（2）平流層20 km 處,強迫對流和輻射都會影響電子設備的散熱,風速為3 m/ s 時,電子設備對流散熱量占51.8%,風速為15 m/ s 時,對流散熱量占87.9%,在進行熱設計時需要綜合考慮這兩個因素的影響。
（3）對于平流層電子設備而言,強迫對流和輻射兩種散熱模式都會影響電子設備的溫度,且對流散熱是主要因素。
展開 與被封閉在底盤內部，并由線圈懸架和減震器緩沖的單個馬達相比，輪轂馬達、電子驅動設備和機械組件也處于更惡劣的工作環境。
嚴酷的環境
車輛中的簧下零部件都處在最嚴酷的工作環境，它們會受到由道路引起的震動和沖擊，容易被道路碎屑影響，并可能暴露于道路處理過程中產生的水和鹽分等腐蝕性液體。相鄰的摩擦制動器會生熱，輪轂馬達及其驅動電子裝置即便能效很高，也會產生很多熱量。為了保持較長的使用壽命和可靠運行，輪轂馬達及其組件必須非常堅固可靠，任何失效導致的鎖死甚至突然失去動力都可能是致命的。當然，它們需要滿足汽車質量標準 ISO 26262，對于功能安全和系統，必須達到汽車安全完整性等級（ASIL）D 的最高級別。各個組件需進行適當的認證，來自合格汽車電子供應商的被動和主動元件需要通過 AEC-Qxx 認證，而設計和制造則必須滿足生產部件批準程序（PPAP）層面的 ISO/TS 16949 質量標準。
驅動電子設備
盡管技術進步實現了馬達的小型化，但在輪轂中嵌入馬達時，驅動電子設備總是成為尺寸和重量方面的考慮因素。其中所用的牽引馬達大多為永磁同步馬達（PMSM），需要在脈沖寬度調制（PWM）控制下通過半導體開關的“橋式”布局實現三相變頻驅動。電橋在高頻下開關，其輸出有效幅度由脈沖寬度設置，以滿足轉矩的需求（見圖 3）。
圖 3：使用 MOSFET 的電動汽車馬達驅動
電動汽車同樣也遵循通常的保守方法，到目前為止，其設計主要使用 IGBT 作為開關，該技術于 1960 年代開始出現，盡管經過多年改進，但由于器件開關時的更高頻率意味著每秒更多的瞬態（transitions），從而導致更多的損耗，由此產生的損耗限制了達到合理效率所需的橋 PWM 時鐘速度。
展開 1 引言
隨著電子技術的飛速發展，當今的電子設備如不考慮熱設計，通常會產生過熱現象。強迫空氣冷卻作為比較經濟、方便的冷卻手段在電子設備熱設計中得到了普遍應用。而運用強迫空氣冷卻電子設備的首要任務是選擇合適的風扇來提供足夠的冷卻空氣。
用于電子設備冷卻的風扇有各種類型，如槳式風扇、管狀軸流風扇、葉翼軸式風扇以及離心式鼓風機等。槳式風扇是最簡單的風扇。管狀軸流風扇比較常見，尺寸種類較多并且價格不高，這種風扇通常用在要求噪音低、壽命長及成本低的場合。
葉翼軸式風扇旋轉速度高，噪音高，這種風扇通常用于冷卻熱密度高、又必須工作在惡劣熱環境和振動環境的電子設備。
離心式風扇能提供高的靜壓，但一般噪音較大。在選擇風扇時首先要根據尺寸、風向、噪音以及各種風扇的特點確定風扇的種類。
2 風扇曲線
風扇的所有空氣動力學特性可以用圖1的風扇特性曲線描述。
從曲線的右邊向左看，風扇從正常工作狀態到因動力不足而滯止。在這一過程中的風扇仍傳輸空氣，但靜壓上升的同時體積流量減小，噪音增大。
從能量的觀點有助于理解風扇的特性曲線。在滯止點，風扇的勢能最大。在自由輸氣狀態，風扇的動能最大，因此流量最大。
風扇選擇的原則是在一個特定的系統中，給定的風扇只可能在一定壓力下提供一定流量。這一工作點決定于風扇的特性曲線和系統流量、壓力曲線的交點。
圖1分別列出了高、低系統阻力的工作點。選擇的風扇最好工作在高的流量、低的壓力以保持馬達的效率避免失速。每個強迫空氣冷卻的電子設備都要設法減小空氣流動的系統阻力。
展開 對于特定儀器，測井儀內部的井下電子設備的溫度在工作期間需要限制在 100 °C 以下。如果沒有熱保護，由于高溫環境和自生熱量的雙重影響，電子設備的溫度將很快超過溫度極限。因此，對普通電子設備實施有效的熱管理以確保其安全穩定運行變得非常重要。
02
成果掠影
近期，華中科技大學能源與動力工程學院羅小兵教授團隊提出了一種使用液體冷卻和相變材料（PCM）用于井下電子設備的混合熱管理系統，以延長工作時間。在該系統中，PCM和冷板內部分別布置螺旋管和S形管以加強熱交換。為了研究該系統的性能，研究團隊使用有限元方法進行瞬態流動和傳熱模擬。結果表明，歸因于液體冷卻的引入，混合熱管理系統將電子設備的運行時間從 230 分鐘增加到 450 分鐘。電子器件和 PCM 之間的最大溫差從 30 °C 降至 2 °C。此外，該研究還探討了流量、螺旋管間距、加熱功率和環境溫度對溫度控制性能的影響，為測井儀器的設計和優化提供了指導，對于縮短測井儀器的研發周期具有重要意義。相關研究成果以“A hybrid thermal management system combining liquid cooling and phase change material for downhole electronics”為題發表于《Journal of Energy Storage》。
03
圖文導讀
圖1 關于井下電子學的HTMS的物理模型。
圖2 所選LMPA的DSC測試曲線。
展開 
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軟件和電子設備
來自傳感器的信息被傳輸到自適應前照燈控制硬件，以便驅動系統的控制軟件能夠適應當前情況。電子設備可以集成到前照燈總成、單獨的控制單元或車輛控制計算機中。除了控制功能外，軟件和電子設備還可為前照燈總成提供具有適當電壓、脈寬調制（PWM）和質量的電源。
前照燈總成
自適應前照燈系統的主體由前照燈總成本身組成。
鑄鐵檢測平臺又稱鑄鐵檢測平板，主要用于工件的平面度、垂直度、平行度、直線度等精度檢測，以及檢具、量具的校準、調試，廣泛應用于航空航天、精機械、電子設備、汽車制造等精制造領域。與普通檢測平臺相比，鑄鐵檢測平臺采用高強度鑄鐵材質，經過時效處理和精加工，平面度高、穩定性強、耐磨性好，能長期保持精的檢測基準。
鑄鐵檢測平臺的核心價值的是為精制造提供可靠的檢測保障，確保每一件產品都符合精度要求。
得益于慕尼黑電子展5800多家參展商和200000多名參觀觀眾的強大數據庫，以及深厚的行業背景，“ep India”自首次舉辦以來，得到了迅速的發展，規模不斷壯大，已成為整個南亞地區專業的電子元件及生產設備展。
為了給參展企業帶來更多商機，自2011年起,ep India展以巡回展的形式，交替在班加羅爾和新德里舉行。
智能制造展區: 工業控制技術 、機器人 ，系統集成商(機器人技 術與自動化) ， 電子生產設備 ， PLC 、PAC 、DCSHMI設 備 、連 接器 、傳感器 、儀器儀表 、開關繼電器 、嵌入式系統 、工業計 算機及網絡 、UPS 電源 、機器視覺檢測系統等。
絕緣性能優異：JSJHTPI-02介電常數3.4，在23℃，體積電阻為10-16，可為電子設備筑牢安全屏障。
安全環保靠譜：JSJHTPI-02自熄性強、發煙率低，在高溫、高真空及輻照環境下穩定無揮發，適配嚴苛環保要求。
尤其對于汽車燈具、戶外電子設備等需要長期耐受高溫的產品，這種氧化加速現象更為明顯。
2、水汽入侵破壞
高溫會降低PC基材的表面張力，讓空氣中的水汽更容易找到“可乘之機”--要么通過鋁層本身的微小孔隙，要么通過PC與鋁層的界面縫隙，滲透到兩者的結合面，形成一層“微小水膜”。
科普時刻 | 什么是跌落測試？18天前
旋轉滾筒跌落測試儀
小型電子組件和設備（如手機）可使用旋轉滾筒跌落測試機進行測試。將測試物體放入旋轉的滾筒中，滾筒會反復提升和跌落測試物體。許多公司使用這種類型的設備，來驗證每種可能的跌落方向都已經過測試。
加速度傳感器
加速度是工程師需要的關鍵信息之一，可幫助他們了解產品在沖擊事件中承受的載荷。測試人員使用加速度傳感器來測量包裝中和產品關鍵位置的加速度。
音頻系統是以電子設備為核心，通過揚聲器、功放等組件將音頻信號轉換為聲效的綜合裝置，主要由聲頻放大器、節目源設備、電聲換能器和信號處理設備等構成。其核心功能包括聲音播放、信號處理和空間聲場優化，主要形態分為落地式（高功率）和臺式，廣泛應用于家庭影音、公共擴聲、錄音及會議系統等領域。
EtherCAT 和 Profinet 等完全集成的現場總線支持純數字信號鏈，消除了下游電子設備的精度損失，同時還能實時訪問傳感器的健康信息和統計數據。
我們直面集成的復雜性，T100 系列采用「一個定子適合所有」的設計理念，允許轉子和定子分別校準和自由組合，從而大大簡化了機械集成和校準過程。
PY32F071系列微控制器的應用場景更為廣泛，可深度適配控制器、手持設備、PC外設、游戲和GPS平臺、工業應用等多個領域，尤其適用于工業自動化、精密儀器、高端智能家居、車載電子、醫療設備、復雜顯示終端等對性能和功能要求較高的場景.
