时间：2023-07-17 17:22:22
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电子产品的结构设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】 电子产品 外部破坏力 安全性 精度 可靠性
一、前言
随着我国科学技术的不断发展，对于电子产品的安全性和可靠性要求也越来越高。而电子产品结构的外部破坏力的不断降低可以让电子产品更加耐用，可靠性，安全性以及使用精度更好。本文从电子产品结构设计的重要性出发，分析了电子产品的特点，并重点探讨了减少电子产品结构外部破坏力的有效方法：做好密封工作，保障结构完整，避免过多的受环境影响；做好减震缓冲工作，避免机械因素对电子产品结构外部造成破坏；做好屏蔽工作，避免外界电磁信号的干扰；加装保险装置，确保安全性和可靠性；合理的结构设计，方便后续维修；尽量做好检测装备，有助于及时的发出警报。
二、子产品的特点分析
1、电子产品的组成相当复杂，密度非常大。电子产品比较精密，其结构组成复杂，密度大是其主要的特点。由于电子产品结构复杂密度大，所以在结构设计上要求更合理。2、工作环境变化多样，外部影响大。电子产品工作的环境大都为环境比较复杂，温度湿度要求比较高，电磁干扰等影响比较大等等。3、可靠性要求非常严格。电子产品的主要目的是提高各种精确的数据，所以对于可靠性要求比较高，准确度要求比较精准。4、功能要求和精度要求都非常高。电子产品对操作控制的要求更高。将精密机械应用当中，也是其发展当中的一个显著的特征。
三、减小电子产品结构外部破坏力的方法
1、做好密封工作，保障结构完整，避免过多的受环境影响。电子产品容易受到外部环境的影响，比如温度和湿度对电子产品的影响都比较大。通过复杂的外部环境，容易影响电子产品的外部结构，对电子产品的使用产生非常大的影响。为此，为了减少电子产品结构外部破坏力必须做好电子产品的密封工作。通过良好的密封工作，保障结构的完整性，这样让电子产品在受到温度和湿度影响时，受损情况不会太严重，对外部环境会有一定的抵抗力。所以，做好电子产品结构的密封工作非常关键。
2、做好减震缓冲工作，避免机械因素对电子产品结构外部造成破坏。电子产品除了容易受外部环境影响外，还容易受机械因素的影响。通过外部机械因素的影响，会对电子产品结构外部造成一定的破坏。因此，要想降低机械因素的影响，减少电子产品结构外部破坏力，必须做好电子产品的减震缓冲工作。通过做好减震缓冲工作，对外部机械因素影响产生一定的抵抗，可以保障电子产品的有效使用，提升其结构完整性，保障其良好的使用寿命。
3、做好屏蔽工作，避免外界电磁信号的干扰。外部电磁信号的干扰也会对电子产品产生非常大的影响。会容易造成电子产品精度不准。为此，做好电子产品的屏蔽工作，是减小电子产品结构外部破坏力的一个重要措施。这就要求电子产品的设计人员，在其设计上，将屏蔽工作考虑进去。首先考虑设计的电子产品的使用环境，在使用环境下，会经常出现哪些电磁干扰信号，根据电磁干扰的特点，来加装屏蔽。在做好屏蔽工作后，尽量在实际环境下进行试运行，根据使用的具体情况，来加以改进和完善。
4、加装保险装置，确保安全性和可靠性。保险装置的合理使用，也可以有效的减小电子产品结构外部破坏力。在拥有保险装置后，在超负荷下，保险装置就会起到作用，对电子产品的整个部件起到保护，保障了电子产品整体结构的安全性和可靠性。后续正常环境下，只需要更换保险装置就可以再次使用，使用成本降低，使用寿命提升。
5、合理的结构设计，方便后续维修。整体结构便于维修，比如可以使用快速装拆结构，折叠式结构等。
6、尽量做好检测装备，有助于及时的发出警报。电子产品结构设计要想更加合理，必须加装检测装置，这样在拥有检测装置后，一旦遇到异常情况，可以及时的发出警报，给操作人员警示，提前做好安全操作。尽可能的避免电子产品损坏。
总结：在以后的电子产品设计中，必须不断的完善其结构设计方案，优化其结构设计方案，规范生产步骤，尽量保障电子产品少受外部环境和气候等的影响，保障电子产品的使用寿命更长，保障电子产品的使用精度更灵敏。只有这样，才能不断的减少电子产品结构外部破坏力，才能让电子产品的安全性和可靠性更加让用户满意。
参 考 文 献
[1]刘丽伟. 科技风. 关于创新电子产品方面电子信息技术的应用分析[J]. 2016（02）
【关键词】可靠性；可靠度；平均工作时间；平均无故障时间
随着科技进步，对电子产品也提出了更高的要求，可靠性是衡量电子设备质量的一项重要指标。从元器件的角度出发，其可靠性水平决定了整机的可靠程度。而整机的可靠性程度高低又代表产品的质量优劣，同时也反映出设计师得水平。可靠性贯穿于设计、生产和管理之中，如何提高产品可靠性，使其发挥最佳性能，是一个电子产品的核心竞争力，也是用户的最佳使用体检。因此，电子设备的可靠性提升是一个极其重要且具备极大挑战的工作，对未来的经济发展和科技进步起到了至关重要的意义。
1可靠性定义
GJB450中对可靠性的定义是：系统、机械设备或零部件，在规定的工作条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。可靠度在军用标准中也有相关释义，即：在规定的条件和时间内，完成规定功能的概率，它是可靠性水平高低的一个重要指标。
2可靠性指标
可靠性是一个非常重要的产品质量指标，它定性描述显然是不够充分的，必须要进行量化处理，这样才能精准地描述和比较。可靠性的量化描述有两个非常重要的指标是：平均工作时间（MTTF）和平均无故障时间（MTBF）。平均工作时间是指产品在最终失效，或无必要修复时的前面的工作时间或次数，其中包括由于有故障而修复后继续使用的时间或次数。平均无故障时间是指产品从使用开始直到出现故障前得连续工作时间或次数，不包含排除故障后使用的时间或次数。一般来说，电子元器件的平均寿命越长，其产品可靠性越高。但是，可靠性与寿命有关系却又不是同一个概念，不能认为可靠性高，寿命就长，或寿命长其可靠性就肯定高，这都与使用要求有关系。故障率也可以反映可靠性的高低，现实工作中，电子设备的故障率是可以计算获得的。电子元器件的寿命服从指数分布的规律，设备故障率就是通过对内含所有元器件的寿命及失效机理分析计算而来，即设备总故障率入P是元器件工作故障率；入b是元器件基本故障率；πe是环境系数；πq是质量系数；πr是电流额定值系数；πa是应用系数；πs是电压应力系数；πc是配置系数；入Pi是第i中元器件的工作故障率；Ni是第i种元器件数量；n为所用元器件的种类数目；入s为系统总故障率。
3影响可靠性的因素
3.1环境因素
电子元器件在工作中受环境因素影响较大，如：温度、湿度、盐雾、霉菌、气压、海拔高度、大气污染颗粒等都会对电子元器件的正常运行产生影响，使其电气性能下降，甚至损伤元器件，造成故障的发生。
3.2机械性能结构
电子产品的机械结构设计要满足使用工况的要求，强烈的机械振动或冲击，会使设备产生机械结构的损伤变形，甚至导致电子元器件的物理损伤或失效，致使电子产品无法正常运行工作。
3.3电磁环境
环境中的电磁波无处不在，使电子产品在运行中无时无刻不与空间中的电磁干扰信号进行接触。在电磁信号的干扰影响下，电子电路噪声变大，稳定性变差，干扰严重的情况下，可能会导致设备运行故障，甚至安全性也将会受到威胁。
3.4组装工艺
电子产品在生产中组装工艺的不同，使电子元器件的牢固程度、受干扰程度、受环境影响的耐腐蚀程度均有不同的表现，造成的结果是电子产品的质量和可靠性也是参差不齐。因此，选择合理规范的组装工艺是保证产品生产中产品质量和可靠度提升的重要保障。
4提高可靠性的具体措施
（1）确定电子产品的使用工况，确定研发方案、战术技术指标、组装工艺及防护等级等信息。（2）降额设计。将电子元器件的工作应力适度降低，低于规定的额定值，从而降低元器件的基本故障率。电子元器件对电应力和温度应力较为敏感，降额设计是降低基本故障率的常用手段，在最佳降额范围内，采取I级、II级、III级降额等级，可实现可靠性提高和成本控制的最优方案。（3）散热设计。首先，在硬件设计上尽可能地提高电能利用率，将发热量控制在尽可能小的程度，减少热阻，降低元器件失效率。采用模块化布局，将功耗件、发热源进行最优化布局，设计合理的散热通道，将热能竟可能地快速排出到外部空间，降低元器件基本故障率，提升设备整体的可靠性。（4）电磁兼容性设计。采用屏蔽手段将干扰限制在可接受的范围内，并限制自身的电磁信号向外部空间辐射，而影响其他设备。根据使用环境中的干扰源性质、强度、频率等，确定合理的屏蔽手段和屏蔽体，解决电子元器件由于受到电磁干扰而引起的失效或故障率，从而提升整机运行的可靠性。（5）采用成熟度更高的元器件及组装工艺，尽量选用标准间，尤其是在易损易耗件的选择上优先采用标准件。（6）进行冗余设计，使系统具备多种手段来实现同一种功能，尤其在关键技术环节采用此设计。如：并联结构设计，当一个功能模块失效时，并联支路的其它功能模块一样可以保障系统的正常运行，以此来提高系统的工作可靠性。（7）薄弱环节要提高最低可靠度元器件的可靠度，以增强整个系统或模块的可靠度。（8）增设全方位的保护功能，如过载保护、过压保护、欠压保护等保护措施，提升产品运行可靠性。（9）进行防振、防冲击的设计，以及在包装、运输、存储过程中的安全防护，提升产品可靠性。
5综述
电子设备可靠性的提高是多方面、多方位的系统性工作，在选择和控制元器件的品质、合理软硬件电路设计、规范的组装工艺等方面要严格要求和把关。做好电子元器件的品控把关、合理设计、严格要求是提高电子产品可靠性的重要手段，提高产品的可靠性也就是提高了产品的核心竞争力。科技进步的体现就是产品质量的升级及可靠性能的增强。
参考文献
[1]杨虹.微电子工艺可靠性研究[J].重庆邮电学院学报(自然科学版),2003(02).
[2]魏胜利,费敏锐.分布式网络控制系统研究进展[J].工业仪表与自动化装置,2009(02):16-22.
[3]畅黎鹏.电子设备的结构设计的维修性[J].舰船电子工程,2005,25(01):131-134.
[4]戈进飞.电子设备结构安全性设计概述[J].电子机械工程,2010,26(05):1-6,27.
关键词：连体按键；悬臂；形状；定位；间隙
中图分类号：TN602 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 04-0015-01
按键是电子产品中极其重要的结构件，常用按键按材质分为：塑料按键（Plastic key）、橡胶按键（Rubber key）、塑料+橡胶按键（P+R key）。随着塑料制造工艺的提高，塑料按键（Plastic key）尤其连体塑料按键以它整体造型好、后处理方便、组装简单等特点受到设计者欢迎。连体塑料按键结构要素主要包括按键的悬臂、定位及间隙。连体塑料按键在试装和使用中常出现按键手感僵硬、按键联动、卡键等问题，主要是由于上述结构要素的设计缺陷造成。本文结合作者多年的设计和注塑加工实践，给出连体塑料按键主要结构要素的设计经验，旨在为结构设计工作者提供设计经验。
一、悬臂
（一）悬臂尺寸。一般电子产品的按键悬臂厚度0.8-1mm，宽度1.2-2.5mm，长度10-20mm较合适。悬臂厚度小于0.8mm注塑时冲胶慢导致悬臂强度降低，厚度大于1mm悬臂弹性较差。根据悬臂的设计空间、弹性和强度要求，悬臂宽度可以设计等宽的，如图1；也可以设计渐变宽度的，如图3。悬臂长度大于10mm弹性较好，小于10mm会感觉按键手感僵硬。为提高短悬臂弹性，在悬臂与按键体连接处进行变壁厚处理，局部最薄壁厚0.5～0.6mm，变壁厚悬臂连接处一定采用圆角过渡，注塑浇口宜设计在悬臂附近，否则容易出现注塑不全缺陷。当然悬臂越薄，长度越长弹力越好，但长度超过20mm会给注塑走胶带来困难，同时出模、包装、运输极易变形，因此设计时要综合考虑上述因素。
（二）悬臂形状。以直臂设计最简单，如图1，如果悬臂不能伸的很长，可以做成S形或弧形悬臂，以增加悬臂长度，如图2、3。悬臂转弯和受力处须采用圆角过渡，避免注塑时材料在直角处受到剪切而产生应力集中，造成悬臂先天强度不良。如果做S形空间不够，可以做成上文提到的变壁厚悬臂，这样也能达到较好的手感效果。（三）悬臂数量。最好采用双悬臂结构，这样按键不易变形。如果只能采用单臂，单臂最好靠近按键长轴方向，按键上触动开关的柱子设计在长轴另一边，即使悬臂较短，但整个活动臂依然较长，按动也会很轻松，如图2。由于长单悬臂按键在注塑、后处理、运输等过程极易变形，因此尽量设计辅助悬臂，在装配前剪掉，这可以有效保护按键不变形，如图2。悬臂在短轴方向时，宜做成双悬臂，双悬臂的间距尽量宽一点，这样与按键触点柱子成三角形分布，能避免按键按动时偏斜，如图1。
二、连体按键定位
连体按键和壳体采用定位套和定位柱定位，两者配合间隙单边0.1-0.25mm，如图3。为防止按键串动，从理论上此处设计应为紧配合，但是按键和壳体一般有两个以上定位结构，加工时很难做到完全对中，这样很容易导致按键装配不上或歪斜而影响按键手感，因此此处一定设计成间隙配合，并根据加工精度和定位柱数量调整间隙大小。
连体按键的定位结构一般设计在容易产生联动的两按键悬臂交汇点，同时按键定位套分别顶在PCB和壳体上，如图3，这样既防止按键联动又防止因壳体变形而引起的按键被夹紧使手感僵硬的问题。设计中尽量不采用螺钉或热熔方式把按键和壳体固定成一体，否则容易导致按键歪斜而影响按键手感和外观。外壳与PCB之间的固定柱尽量远离按键悬臂，如果无法避免，此处螺钉不能固定过紧，否则将会造成死键或手感僵硬。
三、按键与周边件的设计间隙
（一）按键触点柱与触动开关设计间隙。小B键和锅仔片是电子产品常用的轻触开关。实际生产中小B键通常不能完全落地，与PCB板间通常存在0-0.2mm间隙，为保证较好的手感按动效果，按键触点柱距小B键顶面间隙设计为0.5-0.8mm。锅仔片采用透明双面胶粘在PCB板上，底面与PCB板贴平，顶面与按键触点柱间隙设计为0.3-0.5mm。（二）按键与壳体设计间隙。不进行表面后处理的按键与壳体，单边间隙0.15-0.25mm，后续或有喷油或电镀，单边间隙0.2-0.4mm，在外观要求不严格情况下，间隙值尽量靠上限，这样按键稍有变形或歪斜也不容易卡键，按键最高处露出壳体约1-1.2mm，壳体的按键孔碰穿面宜设计在孔内，不能设计在外表面，否则后续容易出现飞边造成卡键，按键孔碰穿面距上端面大于按键行程，这样既保证按键正常使用，又避免按键周圈间隙过大而影响美观。
四、结束语
看起来简单的连体按键结构设计，隐藏着诸多微妙，只有仔细体会和耐心设计，才能减少后续模具、注塑、组装工艺的控制难度，才能使产品具有竞争力。
参考文献：
[1]徐佩弦.塑料件的设计[M].北京：中国轻工业出版社，2001.
【关键词】充电桩;户外设备;结构设计
引言
充电桩是用于新能源纯电动汽车充电的一种终端设备，其功能类似于加油站里面的加油机，其用户对象是纯电动汽车。充电桩是满足电动汽车充电而配备的户外的设备，可固定在停车场、广场及其它便于电动汽车停靠的地点。[1]
根据《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》，到2015年底，我国将在20个以上示范城市和周边区域建成由40万个充电桩、2000个充电站构成的网络化供电体系。预计总投资600亿元以上，其中充电设备投资120亿元。面对如此巨大的市场，电动汽车充电桩产业的发展前景十分广阔。
1.充电桩结构设计需求
1.1 功能要求
本产品为新型电动汽车交直流一体充电桩，采用的是交、直流两种充电方式，包括充电连接器、主控制器、人机交互系统、直流充电电源和交直流回路单元等。这款充电桩具有直流充电接口和交流充电接口各一个，可以同时为两辆对应接口的电动汽车充电。
本充电桩产品在结构设计上需要满足充电电源模块和电器主回路和控制系统的安装，需要考虑充电模块的散热问题，需要考虑电器主回路的配线和电气安全问题。同时，充电桩是用于新能源纯电动汽车充电的一种终端设备，需要有人机操作界面，需要刷卡使用、按键操作，液晶界面能显示充电量、费用、充电时间等数据，因此在设计操作界面时需要考虑用户操作使用的友好和便捷性。
1.2 使用环境要求
根据国网Q/GDW 485-2010《电动汽车交流充电桩技术条件》标准的要求。充电桩产品要满足户外使用环境要求环境使用需要，具体要求如下：环境温度：-20℃～+50℃;湿度：5～95%（无凝结）。[2]
本充电桩产品在IP防护设计上满足的《GB 4208-1993 外壳防护等级（IP代码）》IP54等级的防护能力要求，满足 GB/T 4797.6-1995《电工电子产品自然环境条件尘、沙、盐雾》中表9的要求，保证充电桩能在户外潮湿、含盐雾的环境下正常运行。本产品的铁质壳体以及走线铜排等要考虑防腐蚀要求，同时户外终端使用设备要具有防风、防盗的功能。
2.结构总体设计
2.1 桩体结构的基本形式
本产品考虑户外防护和隔热的要求，采用双层结构设计。桩体材质采用低碳钢板，厚度1.5m，加工方式采用钣金折弯、焊接成型工艺。桩体表面通过静电粉末喷涂工艺处理实现整体外观质感，同时保护钢板不被锈蚀。
本充电桩产品按照整体布局设计，顶盖上安装亚克力顶棚，起通风、防雨和装饰作用，左右侧为左右侧板，左侧为交流接口，直流电接口位于桩体的右侧，底部为底框部件，作为现场安装基础，内部框架作为桩体的骨架，用于安装各种电器件。
产品整体造型以长方体为主，，局部加圆角、曲面。桩体的整体外形设计，主要根据充电模块的数量和大小，内部电器件的安装和走线空间，最终桩体外形尺寸定为1840mm*750mm*550mm。
2.2 桩体内部结构设计
桩体内部结构布置根据电器功能的要求，采用模块化设计，每一个电器功能单元安装到一个安装整板上面。同时，根据产品的电气原理图的走线要求，实现合理化布置。
本桩体内主回路走线设计为自下而上，从左到右。因此，内部电器 件布局从下到上依次为交流进线部分、整流模块部分、直流输出部分、充电接口和控制单元。同时，在走线中要做到强弱电分离，以减少对信号线的电磁干扰。[2]
图1 充电桩三维设计图
图2 桩体内部器件布置图
2.3 关键部件的设计
2.3.1 面板指示灯
本充电桩的面板指示灯使用高亮LED灯珠，通过在面板与灯板之间上增加了导光柱和分光膜等零件，实现了面板指示灯在点亮时发光细腻均匀的效果。本充电桩指示灯在结构上不凸出面板表面，在外观视觉效果上较普通的指示灯更好。
2.3.2 面板按键
对大多按键的使用功能上来讲，按键与面板直径必定存在缝隙，因此面板按键的防水设计是难点。本充电桩的面板按键采用亚克力薄膜按键方式，既实现了薄膜按键的整体防水功能，又较普通薄膜按键又更好的操作手感和耐用性。
2.3.3 充电接口
充电接口是充电桩产品中最为特殊和重要的部件，其结构设计保证其使用稳定可靠和操作方便。本充电桩交流充电接口，采用掀盖式设计，充电接口安装桩体内框壳体上，在侧门对应位置增加一个掀盖式的舱门结构。直流充电接口则为外伸托架式设计，托架上有固定充电插头和卡主电缆的结构，在充电电缆可牢固可靠地挂在设计的托架结构上。
3.安规和Ip防护的设计
3.1 人身安全的保护
充电桩体的外壳零件均为碳钢材质，各零件件采用螺钉连接方式等搭接方式，桩体后门与桩体用6平方接电线连接，使桩体具有良好的导电连续性，保证了桩体整体的屏蔽效能。桩体的后门、顶盖等金属材质外壳均通过6平方接地线连接在一起，采用保护接地。桩体中的非金属零件原材料均为阻燃材质，满足UL 94 V0级要求。桩体内电器件和外部接线端子应设计安装在离地面 600mm 以上的位置，电器件和铜排的间距应该满足安全电气间隙和爬电距离的要求。
3.2 IP防护设计
3.2.1 防尘
本充电桩体采用双层结构，满足户外使用的需要，IP防护设计上满足的《GB 4208-1993 外壳防护等级（IP代码）》 IP54的要求，具备防尘功能，异物不会调入桩体内，引起电气安全隐患。
3.2.2 防水
桩体内部框架整体焊接，后门、操作面板等开孔处采用防水沿结构设计，后门零件上采用发泡涂胶工艺。操作面板上贴亚克力整面板，整体防水，反面使用3M防水胶。后门上的过滤器风扇、门锁等配件均选择满足户外使用的IP55等级。
3.3 防腐蚀、防盗等设计
3.3.1 三防
本充电桩内接插件和充电接口等电器件进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理，其中防盐雾腐蚀能力满足 GB/T 4797.6-1995《电工电子产品自然环境条件尘、沙、盐雾》中表9的要求，使充电桩能在室外潮湿、含盐雾的环境下正常运行。[3]
3.3.2 防腐蚀
充电桩铁质外壳整体结构喷户外防护塑粉，桩体内部安装桩采用覆铝锌板，紧固件采用不锈钢材质。非铁质的金属外壳也应具有防氧化保护膜或进行防氧化处理。
3.3.3 防风保护
本充电桩桩体外壳和内胆均为1.5厚的钢板，有很好的抗冲击强度和较大的自重，桩体及暴露在外的部件应能承受 GB/T 4797.5-9《电工电子产品自然环境条件降水和风》中表 9规定的不同地区、不同高度处相对风速的侵袭。
3.3.4 防盗保护
充电桩的后门上使用防盗锁，固定交流充电桩的地脚螺栓在桩体底框内部，需要再在打开外壳门后方能安装或拆卸。
4.散热的设计过程
4.1 热设计需求和风道设计
4.1.1 热设计需求
根据充电桩设备的工作环境温度要求和充电模块的自身性能，对其工作温度范围要求如下：
充电模块工作温度范围：-25℃～+70℃
桩体稳定工作温度范围：-25℃～+60℃;
本充电的主要发热器件为整流模块，其中一个充电电源模块为6 kW，其工作效率为92%，反之其损耗的发热量为6*（1-92%）=0.48kW。本充电桩共有6个电源模块，共计2.88 kW，再加上控制电路和线路热损耗，总发热量约为2.95kW。
4.1.2 风道设计
本充电桩体采用双层结构，隔热性能良好，内部空腔形成风道，顶盖上设计散热通风孔。由于功率模块的自身发热量较大，需要通过强制风冷的方式进行散热。根据计算模块自身的散热风扇的通风量，在风扇选择上威图原装的SK 3241型风扇，风扇通风量特性曲线如图3所示。
图3 过滤器风扇风量特性曲线
风扇位置设计在桩体后门上端，双风机并联， 采用吸风方式，便于桩体内空气流动，减小风阻。冷空气从桩体两侧底部进入，在桩体内形成一个自下而上的风道，在桩体上端安装一个隔热挡板零件，使充电模块散发的热空气导向到吸风风扇，尽量避免热空气流入到桩体上部，影响控制电路板件。
4.2 冷却方式的选定和计算分析
将充电桩模型导入FLOTHERM分析软件中并建立分析模型，其中充电桩进出风口采用软件自带的风阻模型代替，软件对模型自动划分网格。分析时，设置分析的环境温度为40℃，计算了充电桩内部流场及温度场分布情况，分析结果如图4、5所示。
图4 温度分布及速度矢量图（侧视）
图5 温度分布及速度矢量图
桩体的热分析设计过程中，应当先测得系统的阻力特性， 然后软件根据在计算中自行选择实际工作点风量进行计算[4]，得到了如上图所示的温度场分布。可以分析出桩体内和模块自身的最高温度分别为54℃和65℃，均不超出稳定工作范围，从而验证桩体设计中的风机选择和风道设计合理，满足实际工作的使用需求。
5.结束语
充电桩产品的结构设计，是对于户外设备的结构设计的崭新应用。产品设计既需要满足安装防盗、IP防护、散热、防腐蚀等一般户外设备的需求，又要满足外观新颖、人机操作便利、对人电气安全、充电接口设计等新的要求。因此，在进行该类产品的结构设计时，一定要对产品的各类设计需求进行梳理，结合外部应用环境和电气要求系统地进行分析，最终得出合理化的产品设计。由于本人的水平经验有限，在此仅陈述了对一款充电桩产品的结构设计过程，与大家共享和交流。
参考文献
[1]姚丽娟.电动汽车交流充电桩设计.2012.
[2]国家电网公司企业标准. Q/GDW 485-2010《电动汽车交流充电桩技术条件》.2010.
[3]孟祥军.电动汽车智能充电桩的设计与实现，2011.
[4]郭胜军.户外机柜的热仿真分析，2011.
作者简介：
【关键词】电子产品结构工艺；专业整体培养目标；因材施教；实践环节
《电子产品结构工艺》教材由高等教育出版社出版，现在通常用于中高职电子与信息专业的学生学习。要求学生掌握的知识点有：具有环境条件对电子产品性能影响的概念；初步建立产品可靠性的概念；具有电子设备的三防、热设计、减振、屏蔽的基本知识；具有元器件布局、走线的知识；具有按结构工艺要求设计印制线路板的能力；掌握工艺文件的编制原则、要求，并初步具备典型电子产品生产工艺文件的编制能力；能对典型电子产品进行结构工艺分析；具备组装、调试中等复杂程度电子整机的基本能力。
在教学该课程时，应注意以下几个方面：
一、注意与专业整体培养目标一致
该专业培养的是与我国社会主义现代化建设要求相适应，在德、智、体、美等方面全面发展，具有综合职业能力，在电子整机生产、服务、技术和管理第一线工作的电子产品与设备装配、调试及维修技术人员。
《电子产品结构工艺》虽然是主干课程，但是课时也有一定限制。故在安排教学内容时，要根据培养目标进行取舍，为此，我确定了以下这样几个方面作为课程目标，即了解环境条件对电子产品性能的影响；了解电子设备可靠性的特点；了解电子设备的三防、热设计、减振、屏蔽的基本知识；掌握电子设备元器件布局、走线的基本要求；掌握工艺文件的编制原则、要求；具有按结构工艺要求设计印制线路板的能力；初步具有典型电子产品生产工艺文件的编制能力；能对典型电子产品进行结构工艺分析；具有中等复杂程度电子整机组装、调试的基本能力。全部内容确定为64课时。
在各个章节，又确立了各自的重点内容。例如：第七章，是学习印制电路板的结构设计及制造工艺。我确立了教学重点为“印制电路板的制造工艺流程”，即1.照相底图。2.图形照相制版。3.丝网漏印法制作网版和印制图形。4.化学蚀刻。5.剥离有机抗蚀剂或洗孔。6.涂（印）阻焊图形。7.固化。8.印刷标记图形。9.孔和外形加工。10.电路电气检测。11.表面涂（镀）覆。每一步都讲得清清楚楚，而对于印制电路板的结构布局设计及电路板的检测则处理为略讲，使有限的课时发挥了最大效能，提高了课堂的有效教学效率。
二、注意因材施教，运用分层次课堂教学策略
因材施教思想是我国教育的优良传统，产生于个别教育的土壤。但是从班级授课制问世以来，因材施教一直受到限制。班级授课制的前提条件是学生的学业基础相差不大，教师上课主要是根据中等程度的学生可接受的能力组织教学。优点是教学效率高，教师备一次课，基本上对所有学生都适用。但缺点是不能够照顾学生的个别差异，基础好的学生可能吃不饱，基础较差的学生跟不上。实施分层教学，即符合因材施教的传统，又有现代的教育理念，符合时代的要求。分层教学，分类指导，使不同水平的每位学生尽可能的同时得到发展，这样做，有利于创新课堂教学模式，有利于培养学生鲜明个性化品质。
在教学中，一些教学难度大的内容采用分层教学的方法，可以收到很好的效果。
例如，在教授第9章“电子产品的整机装配与调试”时，可以采用分层次教学的课堂教学策略。
我在教授这个章节的课时，首先向学生提出了若干问题：1.什么是整机和整机装配？2.整机装配要有哪些准备？3.哪些情况要设质量管理点？4.什么是静态测试？先进自动测试设备软件系统有哪些？5.电子整机产品环境试验有哪些内容？在学生自学教材内容回答之后，我就能知道哪些学生哪些内容掌握了，哪些内容没有掌握。这时候根据掌握情况分成若干个学习小组。问题基本掌握的要求其进入测试环节，并尝试运用先进的自动测试设备软件系统来掌握测试方法。电子产品的整机调试实际上包括调整和测试两方面的工作。测试是指利用手工或自动设各对系统或部件进行测量或评定，以证实其是否满足规定要求。测试又可分为自动测试和手工测试、外部测试和机内测试。
对于一般基础的学习小组我则不厌其烦地详细介绍调试设备、方法及步骤、测试条件及有关注意事项、调试安全操作规程、调试所需要的工时定额、数据资料及记录表格、测试责任者的签署及交接手续等，调试内容和测试步骤尽可能具体，可操作性强。测试条件和安全操作规程仔细清楚。测试数据尽可能表格化，便于综合分析，使其以后走上工作岗位时能胜任岗位要求。
对于动态测试，我更是详尽介绍并实验。动态测试主要有三种方法，即波形测试法：用示波器观测各级电路的输人、输出或基本测试点的信号波形，测试波形的幅度、周期、相位、脉冲宽度及前、后沿时间等，确定其是否正常工作；扫描观测法：用扫频信号发生器对被测电路进行连续扫描，以实现对电路频率特性的自动或半自动测试；瞬态观测法：给电路输入一个前沿很陡的阶跃或矩形脉冲，用脉冲示波器观察电路输出波形的变化，判断产生变化的原因，确定调整方法。
各类层次的学习小组成员动脑、动嘴、动手相结合，使学生对该章节内容掌握得全面而扎实。
三、重视实践环节，与考工结合
本专业学生对于能力结构的要求是：具备收集和处理本专业相关信息的能力；能借助工具书阅读与专业相关的英文资料，并具备一定的英语语言及文字表达能力；能熟练操作和使用常见电子仪器、仪表；具备电子整机装配、调试、维修及电子产品检验能力；具备系统安装、调试及使用管理能力；初步学会通信网络安装、管理、使用与维护的技术和方法；学会阅读电子整机线路图和工艺文件；具备简单电子产品设计与开发能力；具备一定的电子与信息技术方面生产组织管理和市场营销能力。技能目标是并获得国家职业技能鉴定无线电装接工中级工、高级工证书。
为达成这一能力目标和技能目标，《电子产品结构工艺》课程是一门必不可少的课程。在教学中，我们的能力培养目标就是要使学生具有按结构工艺要求设计印制线路板的能力；初步具有典型电子产品生产工艺文件的编制能力；能对典型电子产品进行结构工艺分析；具有中等复杂程度电子整机组装、调试的基本能力。
为达成此能力、技能目标，实践环节必不可少。我们的实践训练项目有，典型电子设备的解剖：即能正确拆装简单电子设备，了解散热、屏蔽及电磁兼容设计方法；印制线路板设计：即能根据结构工艺要求绘制印制线路板导电图，能绘制印制线路板装配图；工艺文件编制：即能按规范要求填写电子产品装配、调试、检测等工艺文件；观察自动焊接及表面安装过程：了解工厂流水线生产过程及自动焊接工艺的实现。
在实践环节展开之前，一定要做好相应的知识准备和材料准备，使学生能够完整全面的掌握该项能力。以“工艺文件编制”这项实践活动为例，在开展实践前，学生必须了解技术文件的含义以及它包括哪些文件；熟悉设计文件的种类及产品的设计程序；能列举电子整机中常用的设计文件的名称；熟悉工艺文件并能简述它在生产中的作用；明确产品定型阶段的工艺文件工作内容。由于做好了这些准备，学生的实践效果事半功倍。
由于各个实践节点都落实到位了，教学的知识目标、能力目标、技能目标都得到了真正的落实。从2000年以来，我校电子专业的中级工合格率达到99%以上，高级工合格率也达到了90%以上。
参考文献
[1]教育部职业教育与成人教育司、教育部职业技术教育中心研究所编.中等职业学校电子与信息技术专业教学指导方案[M].北京：高等教育出版社，2008.
将厂商与设计公司对接，九强邀请展是一次有益的尝试。一定要使计算机厂商中真正做产品的人与设计公司进行对接和沟通，才能更好地整合资源，带动整个产业链的发展。此外，计算机领域的工业设计范围可以更为广泛，从普通的UI开发到架构都可以有所涉及。同时，还可以将智能家具、智能家电等计算机周边相关联的产业涵盖入整个体系，因为它们的核心控制部分仍然是计算机。此活动如果将这些设计领域全部纳入进来，就可以通过工业设计来推动整个产业的发展。通过此次邀请展，我们也很好地展示了浪尖在各个行业的专用电子产品，例如教育、军用、警用、金融等。
宇朔工业设计公司总经理 程益浪
工业设计组成元素就是：人、产品、环境，硬件技术和软件技术以及内容，是需要通过设计来实现的，设计不仅是产品设计，它是广义的概念，且不能狭隘地把设计当成简单的外观造型、结构设计、配色等。现代科技的发展和工业设计是相辅相成的、共同成长的。
设计公司与企业对接互动的重点是：企业文化、核心理念、设计价值观、核心团队、行业对口、业内沉淀等。对接的成功必须是：政府或主管部门主导（课题、项目、扶持政策），设计机构和需求企业平等的市场化的对接才可能有效，这中间需要政策和相关机制的支持。设计公司和企业产品在设计上的对接要想取得实质性的进展，实现真正的落地需要平衡多方面的因素，并实现共赢。邀请展的形式能在企业和设计公司之间建立集聚交流、评选、推广宣传的平台，是一种有益的尝试。
易造工业设计（北京）有限公司总经理 谢勇
云和交互技术的出现对传统工业设计是挑战也是机遇。未来的电子产品的交互将根据人的需求，实现更立体和更真实的交互。今天的触控技术是平面，未来的可能是三维。未来的交互将不仅以目前的平面图标等形式出现，而是涉及有形的、人机的交互，将会有很多有为之处。
传统工业设计解决的是人与物之间的对话，目前平面的交互淡化了人与物的交互，更多的是和内容。技术的发展会再次将交互推动到人与人或者是人与物的交互。现在所谓的传统工业设计的很多理念或者很多手段会有一种新的光芒，是当前设计理念的一种延续。工业设计的重要性会越来越强，新技术的涌现并不意味着传统工业设计思路的终结。设计服务于产品所要解决的根本问题是类似的，但毫无疑问会带来更大的挑战和机会。
没有对接的设计会形成价值的短路，如果不对接的话所有的概念就飘在空中，对产业是没有贡献的。品牌和设计公司的直接对接能让设计的价值产生通路。如果设计能够和相关的厂家对接，形成一个创新的产品，才是设计大奖真正的意义。
北京艺有道工业设计有限公司总经理 邱丰顺
在未来设计中，技术因素作为驱动力的地位将越来越显著。技术的发展会为设计人员提供更大的发挥空间。电子产品将呈现设计趋向简约化、设备与人之间的互动性增强等趋势。以前的电子产品从设计到成品，由于技术条件影响会受到许多制约。随着云计算等技术的兴起，设计师可以发挥想象和创造力的空间比以往更大。设计师需要不断理解并吸收新技术，并将这种理解转化成设计上的创新和创意。
本次大赛企业命题组这种形式的对接节省了企业寻找设计公司的时间。在这个过程中，企业内部的设计团队和外部的设计公司之间形成了良性的竞争关系，这也更有助于优秀设计创意的诞生，并真正实现落地。产品的设计哲学是要与品牌形象相结合的，设计者需要对品牌有足够的认识。与此同时，设计需要回归消费者，一切以用户体验为核心。
深圳怡美工业产品设计股份有限公司总经理 陈琦
将中国电子产品设计公司九强与计算机厂商的需求进行对接的邀请展非常有意义。这样，设计机构能够将在其他领域设计作品中汲取的创新观念带入到电子产品的设计中，把以前没有实现的设计概念转化成为可量产的产品，最后转化为商业价值。
“昆山杯”已经成为了衔接专业设计师与计算机厂商的桥梁，这样的方式提升了大赛的整体形象，使得设计大赛的性质有所改变，增进了设计的可实现性，让设计师有了一个很好的练兵机会。
洛可可设计集团董事长 贾伟
要把中国的设计公司与厂商紧密地联系在一起，一方面是掌握核心技术的厂商，一方面是诸如洛可可这样的设计领域的中坚力量，它们的紧密联系和顶层合作，同时基于对消费者更深入的理解，才能推动整个行业的发展，产生更多的产品和创新。
在从工业化时代迈向后工业化时代的进程中，将会有更多的情感注入到产品之中，产品由满足人们的物质需求转变为满足人们的情感需求和物质需求。苹果只开启了交互时代的冰山一角，未来基于云端的设备将非常丰富，并具有更为个性化的色彩。在云时代的终端将非常的个性化和私有化，将会有更多全新的产品出现，而这些产品必然基于对消费者更为深入的理解以及消费者个性化的体现和细分。
龙域设计有限公司总经理 杨文庆
工业设计最主要的是做好用户分类，明确定位。设计师在设计之前，应该先问自己一个问题：什么人在用这款产品？设计师由于受到过专业训练，在审美和概念上会有定向思维，往往会与最终用户的感受不符，不能产生足够的吸引力，设计师要尽量克服这种思维竖井。
将设计公司和笔记本电脑厂商联系起来，可以让专业设计公司充分表达对电子产品设计的理解，同时还可以拓展设计师的思路，使他们得到锻炼。这一平台让中国设计界有集体发声的机会，获得更多关注，进而体现中国的电子产品设计水平。
上海木马工业设计有限公司创始人 丁伟
设计推动的产品革新过程本身就是一部创新史，设计的发展离不开创新。设计所展现的力量和智慧经历的是从“吸引人”、“感知人”到未来的“理解人”的不同阶段。目前以各式终端为代表的消费电子产品的一个重要特征就是智能化和感知的体验。
云和相关技术为工业设计带来了机遇和挑战，将颠覆传统的工业设计理念。传统设计发挥的空间可能越来越小。未来的电子产品的设计将是一场精细化的革命。例如，设计聚焦和争夺的可能是毫米级的触屏，精确到像素的创新，这对设计人员提出了更高的要求。与此同时，从工业设计和产业配合的角度看，设计的重要性将被提升到更高的高度上，成为产品创新的重要驱动力。
深圳嘉兰图设计有限公司常务副总裁 刘斌
随着科学技术的不断发展及微电子技术的迅猛进步,微电子器件(即静电敏感元器件)在电子产品中获得广泛的应用,鉴于微电子器件对静电的敏感性,为确保微电子器件在生产、安装和整机工作时的可靠性,必须在各个环节对其采取静电防护技术措施,以保证产品的高可靠性。在电子工业上,静电敏感元器件的静电防护是一个系统工程。它不仅涉及静电防护技术本身,而且对系统的维护、管理显得十分重要。技术方面,它不但在元器件制造企业内,对静电敏感元器件的制造、检验、包装及中转运输全过程必须进行静电防护,就是在电子产品整机企业内,从产品的系统设计、线路设计、结构设计、包装设计、装配与调试工艺设计开始,到对产品中所使用的静电敏感元器件的采购、入厂检验、老化筛选、贮存、分发、预处理、印制板组装、总装、调试、一些工艺实验、包装及各中转运输环节,也必须进行静电防护,甚至有些整机电子产品的静电防护还要延伸到用户,如电子计算机。管理方面,对静电防护系统要经常地、定期地进行检查,尤其是接地系统的可靠性检查,并作好纪录备查。本文拟以电子产品整机企业为例,介绍电子产品防静电系统的有关情况。前面我们说电子产品静电防护工程是一个系统工程,在进行系统设计前,必须明白系统的需求,即静电防护的区域,是所有装配部门,还是某个部门或者某几个工位,或者某个研发部门等,此其一;其二,系统的静电敏感度要求;其三,接地系统电阻等。不同的产品,不同的生产组织模式,不同的部门,其静电防护的要求是不同的,因此在进行系统设计时,必须将我们的系统需求认真加以论证,避免系统设计不足,不能满足产品要求,或者避免系统设计过剩,投入太多,花不必要的钱。
1设计方案
1.1工艺流程让我们来看一看一般电子产品整机企业生产工艺流程。
1.1.1设计环节方案设计电子线路设计结构设计工艺设计
1.1.2生产环节PCB组件安装:静电敏感物资的采购待验入厂验收老化筛选存贮中转运输领料分发元器件预处理插装(贴装)焊接清洗包装。总装:将PCB组件和机械加工零件装配在一起调试整机包装入库。其它环节:(1)环境试验:包括高低温试验、振动、冲击等;(2)贮存:对库房的静电防护要求。
1.2方案设计电子产品静电防护系统是一个系统工程,一个完整的系统应该是静电敏感元器件可能流向的区域都应该采取静电防护措施。凡是可能接触和接近静电敏感物资的每一个人,都应遵守静电防护要求,规范自己的行为,应保护其免受静电伤害。也就是说,静电防护是全过程的,全员的。一般情况,在电子产品整机生产企业中,其物资供应部门负责元器件的采购、待验、储存;质量管理部门负责元器件的检验、老化筛选、环境试验等;装配部门负责产品加工生产、组装等。从工艺流程可知:应在物资供应部门建立静电安全区进行元器件的待验、贮存,在质量管理部门建立静电安全区进行元器件的检验、老化筛选,在装配部门建立静电安全区进行PCB组装、总装等,且其工艺设备外壳硬接地。在设计部门的装配室,产品维修、调试室建立静电安全区且其设备仪器接地。在静电安全区内,防静电接地系统与电源接地系统必须分开,包括接地级、接地扁钢、接地扁铜、接地线等。在静电安全区内,工作台面上应铺设防静电桌垫,工作台前操作者活动区域铺设防静电地垫,操作者应佩戴防静电碗带,三者均经1MΩ电阻与防静电地软连接;操作者穿着防静电大挂、防静电鞋、防静电袜或者薄形袜,禁止穿厚形袜;操作椅之椅面及靠背均加套防静电套,并以钢链接地垫。静电安全区内的仪器、工具的外壳硬接地。在静电安全区内,应采用防静电周转箱、防静电元件盒、防静电包装袋、防静电文件袋、防静电手推车、抗静电剂等器材及离子风发生器。应采用防静电电压表、防静电导电碗带监视器、表面电阻测试仪等仪器用于防静电系统的硬件检测与监控。工作台面上单相三线制插座接线为左“零”,右“火”,上静电“地”。总之,对于带静电的导体采用泄放为主,而对于带静电的绝缘体则采用离子风中和等方法;对于静电敏感物资之周转,则采用法拉第笼。在环境试验中,当机器发生故障须打开机器外壳进行分析时,则采用活动防静电桌垫及地垫,同时操作者佩戴导电碗带,穿防静电工作服等措施进行静电防护,而排除故障性操作必须在静电安全区内进行。对机器的外场维修则需配备防静电维修包。
2工程设计
2.1工程布局图1是一个典型的防静电环境布局图(也可有其他布局形式),进入该环境的每一个人员,必须在离子风机前停留并吹一会儿离子风以中和随身携带的静电,然后才能进入该环境。该环境中,每工位布局图（图略）实际的工程布局按照工艺流程的需要,根据生产组织模式、产品特点等进行,一般是按照生产线的方式进行布局。由于一条生产线是由许多工位组成,因此在布局完成后,应保证各工位的接地系统、静电敏感度指标符合系统设计要求。
2.2硬件配置从工程布局中可以看出静电防护系统的基本硬件配置（图略），防静电桌垫及地垫、防静电导电碗带、防静电工作大褂(带帽)、防静电导电鞋及袜、转椅及椅套(坐垫面与背靠面)、防静电元件盒及盒架、防静电周转盘和箱、防静电真空吸锡器、低压自动恒温烙铁、可控离子风静电消除器、防静电文件袋及包装袋、金属货架、防静电手推车、防静电维修包、静电安全区标志牌、抗静电剂、静电电压表、静电电位计、表面电阻测试仪、防静电接地系统、接地扁铜及其附件等。这些只是简单的举例,可以根据实际系统的需要进行增减。
2.3软件配置静电防护系统的软件配置主要是对系统的管理措施,它应该包括生产过程的管理、防静电器材的管理、各类人员的职责等管理问题。当静电防护系统工程完成后,最主要的问题就是如何对其进行维护和管理,这一点是很重要的,可以说它是一个系统成败的关键所在。因此我们建议管理文件中应该包括以下内容:(1)规范各级各类人员的职责,上至老总下至操作者;(2)规范进入防静电工作区的每一个人员的行为;(3)开展深入广泛的宣传、培训活动,使广大人员树立防静电意识;(4)规定产品设计和生产环节的静电防护要求;(5)规范静电防护器材的管理;(6)规定系统检测周期。当系统建成后,各个部门、各类人员的职责也就确定了,进入防静电工作区的每一个人员的行为也确定了,应该通过加强管理、宣传使进入防静电工作区的每一个人员养成自觉遵守防静电管理规程的习惯。
【关键词】机载电子产品；环境适应性；研究
一、引言
环境适应性指的是产品在使用寿命期内，可能会受到各种环境的影响，且能实现产品的预期性能和功能不受破坏的能力，是产品质量的衡量标准之一。机载电子产品在其寿命期内的使用、运输和贮存，都会受到环境的影响，这些影响力会对机载设备的性能和结构造成影响，降低设备的战斗指标，影响机载设备的整体作战能力。以我国南方地区的某飞机为例，根据飞机的故障数据表分析，每年的3、4月份是飞机湿度故障的易发期和多发期，3、4月份是我国南方地区的梅雨季节，降水偏多，飞机内部的系统受潮，其仪表指示器上有水雾，导致了飞机湿度故障的频发。
二、提高机载电子产品的环境适应性的方法和手段
环境适应性取决于产品的制造环节，通过产品的试验和产品的管理手段，保证产品的环境适应性的提高，环境适应性涵盖了产品全寿命周期内的各项工作，提高机载电子产品的环境适应性的方法和手段如下：
（一）设计手段
提高机载设备的环境适应性，应从产品的设计环节开始，从源头上提高产品的环境适应性。环境适应性的技术设计可分为气候、力学和其他三种。一是通过元器件、构件、材料的设计，提高机载设备对预期环境的抵御能力，二是通过产品的结构设计，降低产品局部环境的影响力和严酷度。以设计手段来提高机载设备的环境适应力，能减少设备的后期故障发生频率和维修频率，减少资金的消耗，特别是减少了企业的售后服务资金的投入，大大降低了产品的全寿命周期费用。
（二）制造手段
机载设备的制造阶段应实现的目标是提高零组件的加工合格率、产品一次验收的合格率、物料投放的合格率、部件装配调试的成活率。在制造阶段，应努力提高产品工艺及制造水平，从而保证生产的稳定性、工艺的操作性、设计的符合性和验收的依据性。通过高效合理的制作手段，获得高稳定性、高环境适应性的产品。
（三）试验手段
第一，试验的分类和具体的应用情况。试验手段可以分为自然环境试验、使用环境试验、试验室环境的试验三种。自然环境试验的方法因为试验的周期较长，耗时较大，基层研制单位的使用较少。使用环境试验是通过对机载设备长期工作的积累，对机载设备的环境适应性研究有重要的作用，它是对产品的环境适应性最直接、最真实的反映和表现，可根据试验的结果提出设备的改进意见。试验室环境的试验是为了弥补使用环境试验的不足，在实验室中模拟设备的真实使用环境，对设备的环境影响力进行分析。试验室环境的试验对设备环境适应力研究的作用可分为四个阶段：第一阶段是研制阶段的早中期，是环境适应性的研制试验，主要是对设备设计的缺陷和薄弱环节进行分析，提出设备设计的改进意见。第二阶段是研制阶段的中后期，是环境相应特性的调查试验，主要是根据产品的物理属性，对产品的环境忍耐力进行分析，制定后期管理和维修计划。第三阶段是研制阶段的后期，环境鉴定的试验，产品的环境适应性要符合合同的要求。第四阶段是批生产阶段，环境的例行试验和环境的验收试验，对批生产的产品进行定期、定数的抽样调查，分析产品的环境适应性。
第二，高加速试验。在试验室环境的试验中，国外通常采用高加速试验。高加速试验可分为高加速的环境应力的筛选试验、高加速的寿命试验，能够在短时间能验证设备的环境适应能力。高加速试验能有效提高设备的环境适应性，目前，我国国内对该技术的使用还不是很普遍，主要是因为对该项技术还未能充分掌握，该试验对设备有一定的限制，要求大功率的振动台和快速变温箱。
第三，利用试验手段分析产品失效情况，提出改进意见。通过试验手段对设备在设计、生产的各个环节进行分析，找出产品在设计、制造等方面的问题，增强机载设备的环境适应性。
温度环境是机载设备在寿命周期内最为常见的一种环境条件，在设备的环境影响失效中，温度引起的约占40%。高温导致设备失效主要有：电子电路的稳定性的改变、性能的降低、电阻值的变化、密封条的损坏、零件粘连、工作寿命的缩短等，低温导致设备失效主要有：水的凝结及结冰、变压器的性能改变、材料发脆变硬、油的性能降低等。因此，温度试验是设备设计、制造等环节所必须的环节。
振动也能导致记载设备的环境失效，约占有27%的比重。振动试验是环境试验中的非常重要的试验项目。振动所造成的设备失效主要有：电路、电子元器件、焊点、导线的短路和断路，密封件的漏气、紧固件松动、季机械件的抖动和卡死等。应对设备的机箱等进行设计改进和工艺优化，通过振动试验的验证，避免设备失效的发展，提高产品对振动环境的适应性。
（四）管理手段
为提高机载设备的环境适应性，机载设备的管理非常重要。主要表现为产品的全寿命管理、数据管理、监控评审管理、试验计划管理等方面。其中，数据管理是设备管理中的重要内容。数据的测量、收集、整理、分析、应用，可以对设备的环境适应性进行分析，是分析设备环境适应性的基础。
三、机载电子产品的环境适应性的不足及改进方法
（一）机载电子产品的环境适应性的不足
可以分为以下几个方面：
第一，对产品设计的环境适应性作用不重视，导致产品的全寿命费用增加。产品设计上的缺陷，造成机载设备对力学环境、气候条件等的分析存在问题，多设备的环境适应性考虑不周，致使产品投产使用后无法适应具体的工作环境，在工作中经常出现故障，返厂维修的频率大大增加，增加了企业售后服务和故障维修的费用。
第二，对设备的薄弱环节没能予以重视，影响了设备整体的环境适应性。在产品的使用寿命期内，某些试验手段可能会造成产品的失效，可以对产品性能及制造工艺进行改进来完成。如果在产品的设计阶段，没有对产品的薄弱环节进行有效设计，在产品的制造、生产阶段也没能有效利用试验方法，对产品工艺、制造的薄弱环节没能有效激发，产品整体的适应性受到影响。
第三，技术试验的国内外交流不强，没有充分采用高加速试验的作用，来增强机载设备的环境适应性。
第四，数据管理上存在问题。数据管理没能达到机载设备运行的要求和环境适应性设计的要求。目前对机载设备的环境适应性研究还停留在对数据的收集积累阶段，没能将数据有效运用于提高机载设备的环境适应中去。
（二）机载电子产品的环境适应性改进方法
机载电子产品在环境适应方面存在着一些问题，在实际的工作运行中，应不断提高机载设备的环境适应性，保证机载设备的安全运行。其方法如下：
第一，在环境工程的工作中，提高对机载设备的环境适应性研究的重视程度，加大环境适应性的试验研究，产品的设计人员应与试验技术人员沟通、交流，运用各种试验手段，提高机载设备的环境适应性。
第二，收集机载设备的故障信息和数据，结合试验结果，将具体的工作条件与试验条件相对比，探讨更有效、更真实的实验条件，对实验室的各种试验工具加以有效利用，通过各种试验，在试验中模拟出相对真实的工作环境，增强机载设备的环境适应性。
第三，结合机载设备，研究新的试验方法，将更高效、更快速的试验方法应用于机载设备的试验中，通过耐环境的适应性设计，有效增强设备的环境适应水平。
第四，对机载设备的生命周期内的运行信息和运行数据进行收集，以有效的数据处理技术，对数据进行归纳处理，特别是产品的环境适应性的分析，将环境数据的分析作为机载设备环境适应性分析的依据。对数据进行统一管理，为产品设计和制作提供科学依据。
四、结束语
机载电子产品的环境适应性研究，对产品在其全寿命周期内可能出现的环境失效情况进行分析，对环境数据进行收集、分析和处理，提高产品的环境适应性，保证电子产品的正常工作状态。环境适应性分析贯穿于机载设备的全寿命周期的各个环节，因此，提高产品的环境适应性，应从产品的设计、制造、试验和管理等环节进行，通过各种模拟环境试验，提高产品的整体环境适应能力，保证机载电子产品的安全稳定运行。
参考文献
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[4]李栋，方伟奇，王克军.某机载PCB模块环境适应性及防护设计[A].2010中国电子学会可靠性分会第十五届可靠性学术年会论文集[C].2010.
EDA是电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation)的缩写,EDA技术作为现代电子技术的核心，它依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件上，对以硬件描述语言HDL（HardwareDescriptionLanguage）为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合（布局布线），以逻辑优化和仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。EDA技术在硬件实现方面融合了大规模集成电路制造技术、IC版图设计技术、ASIC测试和封装技术、FPGA/CPLD编程下载技术。自动测试技术等，在计算机辅助工程方面融合了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）、计算机辅助工程（CAE）技术以及多种计算机语言的设计概念。EDA技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性。
2.EDA技术的发展过程
EDA技术的发展过程反映了近代电子产品设计技术的一段历史进程,就过去几十年电子技术的发展历程，大致可以将EDA技术的发展分为三个阶段。（1）初级阶段:早期阶段即是CAD(ComputerAssistDesign)阶段,大致在20世纪70年代,当时中小规模集成电路已经出现,传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法效率低、花费大、制造周期长。人们开始借助于计算机完成印制电路板一PCB设计,将产品设计过程中高重复性的繁杂劳动如布图布线工作用二维平面图形编辑与分析的CAD工具代替,主要功能是交互图形编辑,设计规则检查,解决晶体管级版图设计、PCB布局布线、门级电路模拟和测试。（2）发展阶段:20世纪80年代是EDA技术的发展和完善阶段,即进入到CAE(ComputerAssistEngineeringDesign)阶段。
由于集成电路规模的逐步扩大和电子系统的日趋复杂,人们进一步开发设计软件,将各个CAD工具集成为系统,从而加强了电路功能设计和结构设计,该时期的EDA技术已经延伸到半导体芯片的设计,生产出可编程半导体芯片。（3）成熟阶段:20世纪90年代以后微电子技术突飞猛进,一个芯片上可以集成几百万、几千万乃至上亿个晶体管,这给EDA技术提出了更高的要求,也促进了EDA技术的大发展。各公司相继开发出了大规模的EDA软件系统,这时出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的EDA技术。
3.EDA技术的特点
EDA技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向,它的基本特征是采用高级语言描述,即硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionLanguage),就是可以描述硬件电路的功能。信号连接关系及定时关系的语言。它比电原理图更有效地表示硬件电路的特性,同时具有系统仿真和综合能力,具体归纳为以下几点:（1）现代化EDA技术大多采用“自顶向下(Top-Down)”的设计程序,从而确保设计方案整体的合理和优化,避免“自底向上(Bottom-up)”设计过程使局部优化,整体结构较差的缺陷。（2）HDL给设计带来很多优点:①语言公开可利用;②语言描述范围宽广;③使设计与工艺无关;④可以系统编程和现场编程,使设计便于交流、保存、修改和重复使用,能够实现在线升级。（3）自动化程度高,设计过程中随时可以进行各级的仿真、纠错和调试,使设计者能早期发现结构设计上的错误,避免设计工作的浪费,同时设计人员可以抛开一些具体细节问题,从而把主要精力集中在系统的开发上,保证设计的高效率、低成本,且产品开发周期短、循环快。（4）可以并行操作,现代EDA技术建立了并行工程框架结构的工作环境。从而保证和支持多人同时并行地进行电子系统的设计和开发。
4.EDA技术的应用
EDA技术在电子工程设计中发挥着不可替代的作用,主要表现在以下几个方面:
4.1验证电路设计方案的正确性
设计方案确定之后,首先采用系统仿真或结构模拟的方法验证设计方案的可行性,这只要确定系统各个环节的传递函数(数学模型)便可实现。这种系统仿真技术可推广应用于非电专业的系统设计,或某种新理论、新构思的设计方案。仿真之后对构成系统的各电路结构进行模拟分析,以判断电路结构设计的正确性及性能指标的可实现性。这种量化分析方法对于提高工程设计水平和产品质量,具有重要的指导意义。
4.2电路特性的优化设计
元器件的容差和工作环境温度将对电路的稳定性产生影响。传统的设计方法很难对这种影响进行全面的分析,也就很难实现整体的优化设计。EDA技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度条件下的电路特性,便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度,真正做到优化设计
4.3实现电路特性的模拟测试
电子电路设计过程中,大量的工作是数据测试和特性分析。但是受测试手段和仪器精度所限,测试问题很多。采用EDA技术后,可以方便地实现全功能测试。
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关键词：产品开发；EMC；设计；整改
DOI：10.3969/j.issn.1005-5517.2015.10.013
引言
电子技术正朝着智能化方向飞速发展。对于智能化的高科技产品，需要集成多个功能模块，而这些模块之间的兼容性就是当前电子产品设计的重中之重。电磁兼容性是目前电子产品开发过程中比较困难的一项工作，目前国际对电磁兼容性方面非常严格标准，认证机构也有严格的产品上市管理体系，这就需要在产品开发过程中就融入EMC设计，只有做到这一点才能够更加高效的完成一个优质的产品。
体系管控形成质变
传统的开发流程分为5个环节，产品的需求分析、方案评审、设计阶段、调试阶段、验证阶段。按照此开发流程，在调试阶段才会进行EMC测试，首次对产品的EMC性能进行判定，一旦测试合格，就进行项目结案，此流程缺点是不清楚产品究竟优点在哪里；一旦产品出现问题，也只能在现有的基础上进行修补。真正的要想做好产品，必须从产品的开发初期就将EMC考虑进去。
在需求分析阶段，对产品的应用环境进行评估，包括产品的未来考虑的市场范围，对应市场的基本要求。尤其是产品应用环境，特定环境产品实现的技术指标要重点进行评估、考量；产品的方案评审阶段需要对产品具体的指标如何在产品设计过程进行考量，包括实现方式是裸机状态实现？还是应用电路实现？需要将这些具体的指标进行明确：在设计阶段需要对硬件电路、结构设计、工艺安装、接地设计、PCB设计进行综合评估。传统的思维模式认为只需要设计好电路就可以解决EMC问题，其实工艺安装、结构设计、接地设计、PCB设计对产品整机EMC性能的影响远远大于电路本身。逐个考虑这些环节的EMC问题，并在这个阶段把所有的风险都预估出来，同时要有对策保障，只有做到这一点才能够在下个环节“调试阶段”处理地得心应手；调试阶段必须对产品立项阶段制定的指标一一进行验证，对于出现的问题再利用设计阶段中设计的措施进行调整，这样就可以系统的解决问题，收尾验证就按照行业要求进行认证上市。
细节决定成败
2.1端口电路设计
供电端口电路有必不可少的三部分：安全防护、滤波电路及电源转换，关于这三部分的布局设计必须遵守走直线的原则。如果按照图2（1）设计，当输入端口的瞬时脉冲输入，这种瞬时脉冲存在高频分量（如图3），会形成走线和走线之间的耦合，从而导致滤波电路失效，甚至隔离电源隔离产生的稳定直流电压也会受到影响，实现不了原有的设计功能。要把电路的设计功能落实到实际的应用中，就如上面所讲，必须按照走直线的原则如图2（2）进行设计。
2.2I/O口电路设计
I/O口电路的设计同样受到PCB布局及接地设计的影响。如图4（1）的端口防护器件的接地和后端被保护IC的地进行共地设计，这种设计一旦瞬态脉冲被钳位卸放到地上面，由于这个地同时也是IC的参考地，很容易导致IC地电位抬高而出现异常；改善方案主要有两种：如果系统是两线制设备（无地线）系统外壳也是非金属材质，此地线设计也必须将IC的参考地和防护器件的地分开，不能共用在一起，但是由于此系统属于无地线系统，可以采用这两个部分分别铺设不同的接地区域，然后使用Y电容将两个区域的地线连接在一起。另外一种是系统有设计地线或者外壳属于金属外壳，这种情况就可以将防护器件的接地直接连到外壳地或者通过Y电容连接到外壳地，但是一定要和IC的参考地分开。
上面提到的PCB走线的设计导致防护电路失效的问题，通过图5就可以看到端口设计了TVS管防护ESD，但是如果布线按照图5（1）这样走线，极易导致IC损坏，但是TVS管还没有动作的，主要是由于现有的ESD或者EFT都是高频干扰，走线阻抗常大，所以对于端口的防护电路设计一定要遵守靠近端口的原则进行设计PCB。
2.3EMI电路设计
金升阳电源在电磁干扰方面内部增加了滤波电路、屏蔽措施等，保证符合承诺的各项指标要求，但是电源在应用方面还是难免出现电磁干扰超标的问题；此时，很多设计工程师都会认为问题的根源在于电源，这种其实是有误区，因为电磁干扰传导骚扰测试项目，主要是针对电源端口，那么电源端口就成了其传输路迳，所有的电磁干扰都会经过电源端口到达被测设备，测试设备测试到的电磁干扰除了来自电源本身外，主要还包括整机中的其他部分产生的电磁干扰，以及设备内部寄生参数的谐振产生的电磁干扰。电源内部的滤波器无法对这类电磁干扰进行抑制，这些电磁干扰就通过电源端口耦合到测试设备。为了应对千差万别的应用环境，电源厂家设计滤波器时，除了抑制电源内部干扰，还会考虑到滤波器衰减特性及频谱特性，尽量预留最大的设计余量。那么这就要求整机设计人员在设计电源前端时候，一定要按照电源厂家推荐的应用电路进行设计，例如：LH15产品应用过程中出现EMI超标问题（见图6）。
图6为金升阳电源LH15-13805传导骚扰测试结果，此结果符合EN55022/CISPR22的CLASS B要求，而且余量非常充分。
图7为金升阳电源LH15-13B05的电源应用到某品牌产品上面后，整机测试传导骚扰结果，此结果无法符合EN55022/CISPR22的CLASS B要求，甚至连CLASS A都无法满足要求，更不用说设计余量。
所以电源即使内部电磁干扰设计等级再高，在应用过程中一定要留应用部分，具体参数可参考具体产品对应的规格书。
结语
整机电磁兼容设计其实是一个系统性工程，任何一个点设计不到位都可能导致设计失败，甚至会付出沉重的成本代价。目前，行业内对于这方面的设计失败原因局限于电源方面，而忽视PCB设计、结构设计及接地设计等方面。有效解决EMC问题，需要在设计初期就充分评审指标定位、应用环境；在设计过程中充分评审电路图设计、原材料选型、PCB绘制、结构设计、工艺安装等各方面，不断地优化开发流程，实现在开发过程中考量所有问题。
参考文献：
[1]IEC 61000-6-2-2005通用标准工业环境的抗扰度标准
[2]IEC 61000-6-4-2007通用标准工业环境发射标准
关键词：物探仪器的并行设计；电工艺设计；产品可靠性
从上世纪后期开始，我国市场上使用的物探仪器国内自主研发的占比逐年降低，转而使用进口仪器，因为进口仪器的野外施工效率高，可靠且稳定。这种情况的出现我们不得不反思、寻找设计制造仪器过程中可能有问题的地方。对于自主研发存在问题的地方提出解决方案，将电工艺设计放在研发仪器阶段之初，称之为并行设计思想。
1关于并行设计思想的概念
1.1传统研发模式
我国研发勘探仪器在前几年一般用串行研发模式进行研发，这种研发方式大多是按次序逐步进行，有时会遇到这样一种问题，产品发现制造方面存在问题的时候，已经完成调试而且设计成型了。假如这个问题比较大，是后期工艺所无法调整的，就需要作废前期的设计从头再来，这种情况大大拖延了研发进度，延长了研发的时间；还有的产品在设计之初并没有表现出什么大问题，但进入工艺生产时质量控制稍微不够，就会在产品上留下隐患，使得产品的品质出现问题，逐渐影响到产品后期的品牌效应和可靠性。存在的问题有：产品容易损坏、维修难度大、稳定性很不好，就算出现问题及时修好，在后期的使用过程中也可能频繁出现同类故障。
1.2产品的可靠性
可靠性是指的是在限定的一段时间内、规定条件下产品完成相应功能的能力。产品可靠性大概可分为两方面论述：一是确定，二是获得。在产品的设计之初就能确定出其可靠性,例如设计安全、讨论指标可靠性、电应力保护设计、分配设计、冗余设计、可维护性寿命设计、环境利用设计等。在产品生产的每个时期得到产品可靠性,即批量生产时期、试生产时期、详细设计时期、总体方案设计时期,由工艺控制和工艺设计得到的。工艺设计这一部分是依据要求的产品进行设计,使用更好的操作技术和方法,让产品的质量达到生产效率高、可靠性好、成本低廉的目的。其主要内容有工艺方案的拟定和选择、解析和检验产品设计的工艺性、把握生产的过程、设计工艺的设备、工艺文件的编制。所以，在以前的串行研发模式中，电工艺设计进入流程的时候已经到了试生产阶段，电工艺设计中发现的质量隐患，只能被动的弥补。只有采用并行设计的思想，才能从根本上降低自主研发物探仪器对可靠性的影响。
1.3并行设计理念
上世纪八十年代末，出现了并行设计思想,在详细设计和总体方案设计阶段人员就参与进来,组成一个拥有机械结构设计、电路设计、工艺设计人员的团队,并行研发、并行式设计。并行设计方式拥有一体化、并行的、多方向的信息。提前参与的工艺设计,在产品研发初期就能意识到各种影响制造种种问题,伴随研发产品的全过程,能够在设计过程中随时反馈问题,一次性成功的研发出产品,从而增强产品市场竞争能力、降低成本、缩短产品研发周期、提高产品可靠性。
2仪器总体方案研发阶段中电工艺设计的作用
研发阶段，电工艺设计是用来完善研发产品的成品合格标准、工作原理、设计基础、设计任务书、构造特点和产品参数等。从工艺性方面寻找干扰到产品质量的原因,提出可行性建议:（1）寻找可行性的方案设计,找到电工艺在现有技术手段下无法完成或是难以完成的不稳定性原因；（2）根据生产线的产出速度和质量,找到需添加的技术改造项目、新设备和新设施初期的看法；（3）拟出处理的方法以及所使用的新工艺、新材料、新技术等；（4）对工艺进行试验和研究,解决较大难度的工艺技术关键问题；（5）对于生产新产品前的工艺技术提出培训项目。
3对设计阶段中电工艺设计的作用做一个详细说明
在细节设计阶段，电工艺设计是用来进行核查机械结构设计资料、电路设计资料的工艺性。掌握可制造性的产品设计,消除成品出问题的隐患。工艺性核查的过程中，需要同时考虑到必要性和先进性设计,以及经济性的工艺制造，在结构和性能均达标的同时,将其工艺性再进一步提高，从而带动企业的生产经济。（1）核实机械结构的工艺性设计。核实的主要项目有：是否采用合理固定；箱体组装焊接区的尺寸是否合理；接插件的选配是否合理；各部件的装配、拆卸是否可能和方便；线束过孔尺寸是否合理。（2）审查电工艺性在电路版上的体现。元器件是电子产品的基本构成部分,因此在对物探仪器进行研制和设计的过程中，保证系统可靠性最重要的就是元器件的可靠性。在元器件的选择上要做到以下几点：无铅化的电子行业进程中,全部的器件在设计之初,就应该别分开有铅还是无铅,不然在流焊混装板元器件的过程中会出现，由于加热温度的原因，导致温度太低无铅元器件发生冷焊，或温度太高有铅原件发生热击穿；减少加工过程环节,尽量选用统一表面贴装器件或者通孔器件。这样可以降低加工的工艺成本；底部浮起高度较高的元件则更易于清洗。（3）制作工艺性审查报告。工艺性审查报告主要有下列内容:结构设计的工艺性分析；电路设计的工艺性分析；样产数量及日期，产品名称；对于设计工程中的问题进行改进；在工艺方面分析电性能是否达标；结论。（4）策划电工艺方案。为了能够顺利地进行工艺设计并且做到步骤性、计划性、目的性,在对工艺性做出核查之后,要能做出足够保持产品稳定生产的工艺方案。工艺方案主要有以下几个内容:确立工艺方案,确定基本原则；制定产品试生产进度表；规定工艺规程的复杂程度；规定出产品生产过程的事件划分，确定工艺路线；分析工艺方案的经济效果；定制改造与产品加工有关的技术方案。
4在试生产阶段电工艺设计的作用
初期生产的主要目的，对制造过程做一个组织、协调、规划、控制及监督的过程,可以达到优质、低消耗、安全、高效的既定目标对于后期的制造过程做出规范,避免产品损伤在制造过程中。
4.1制定工艺文件
按照一定的条件制定合理的生产过程,将工艺流程的方法、内容、程序、材料、工具、设备再加上各个环节的技术规定,以图文形式表达,这就是工艺文件。其重点有以下几个作用:（1）指导技术,成品质量得到保障；（2）考核工时定额，定出生产目标；（3）建立生产秩序,组织生产；（4）对于物料进行安排；（5）调整劳动组织；（6）对模具、工装、工具进行管理；（7）巩固工艺纪律；（8）总结经济核算的依据。
4.2建立试生产线并做出检验
组织调整试生产线，保证没有问题了再开始生产,同时验证工艺的合理性工艺配置、设计方面是否可用。证实工艺设计可行性的时候应做到：（1）既要适合实际的企业情况,又要具有技术上的先进性和经济上的合理性。（2）工艺文件要结合图文进行展示；文件做到条理清楚、简洁明了、规范严谨；要能够很直接的表达出来,只看工艺规程,就可以进行正常的工艺活动。（3）检查产品的内容与设计文件是否相符合,要可以展示产品设计的意图,尽量使产品设计有可靠性。（4）能为之后的批量生产工艺打下良好基础。（5）时刻做到质量第一,重点控制可靠性薄弱的环节，定量要求技术指标。
4.3整理试生产线的工艺技术文件
工艺技术文件可以分为质量控制流程、工艺方案、工艺计划、工艺标准。工艺技术的文件有很多，总结下来主要含有：各种汇总图表,包括消耗定额表、配套明细表、工装明细表；各种作业指导书,包括:电路板工位图、示意总体结构图、生产前的准备、整机工艺流程图、箱体装联图、缆线装联图等；所用设备的相关的电子文档及工艺参数文件；工艺更改单，有临时性和永久性之分。
4.4总结与修订试生产工艺
结束试生产后，评审工艺总流程、方案，并且核实并总结方案。对于设计问题的，让有关部门进行及时的协调和修改；对于工艺性文件进行完善补充；对于所需材料进行核实；必要情况下应重复检查试生产的技术；总结试生产工艺；完成最终生产工艺的报告总结；召开鉴定会，鉴定试生产产品，检查试生产阶段是不是已经可以批量生产有可靠性的产品，以及判断的生产系统是否合格；完成工艺定型,然后开始进行批量生产。对于产品的主要工艺和设计进行测试，以上皆为试生产的作用，也可对批量生产的速度做一个估算。在定型时需要将完成的手续进行归档、会签、审批，确保工艺文件成套性、正确性。
5结束语
提升电工艺设计物探仪器研发的产品可靠性,需要应用并行设计的思想，从技术上和时间上减少研发时间、推进研发进程、使产品从研发直接转入生产,达到企业的高品质、高效率的目标。
作者:李渊 单位:中煤科科工集西安研究院有限公司
参考文献：
【关键词】电子设备 电磁兼容性 设计
现阶段电子设备在高速的发展，为人们提供了巨大的方便，但同时电子设备电磁干扰却影响了人们对电子设备更好的使用，限制电子设备发挥出更大的价值，因此就需要我们充分的意识到对电子设备电子兼容性设计研究的重要性，通过研究电子设备电磁兼容性来促进电子设备发挥出更大的价值。
1 电子设备电磁的一些具体干扰方式
电磁的干扰方式按原因可以分为人为因素造成的干扰和自然因素造成的干扰两种方式。按照电磁干扰的具体来源可以分为外部干扰和内部干扰两种方式。其中电磁内部干扰具体是指电子设备内部额一些各个零件之间的形成的干扰。例如，电子设备原件发热对其他原件的干扰，电子设备中各导线之间的干扰，电子设备发生漏电造成的一些干扰。外部干扰指的是除去电子设备自身形成的干扰之外的其他干扰，例如，受外部的高电压的干扰，外部的酸碱度，温度，湿度的干扰，外部电磁场的干扰以及外部的电压由于不稳定形成的干扰等。
2 电子设备电磁兼容性设计研究
电子设备挥会受到耦合途径，干扰源以及感受器这三种因素的影响，因此在进行电子设备电磁兼容性设计时需要充分的考虑到这三种因素的影响。在这三大因素的影响下，需要我们在进行电子产品设计时注意两方面的问题，
（1）保证电子设备不受到自身因素以及外部因素的影响；
（2）电子产品不应该干扰到其他产品。
2.1 电子设备PCB的设计
电子设备兼容性设计的一项基础并且非常重要的任务就是对PCB进行设计，只有PCB设计足够合理，才能够很好的降低电磁干扰给电子设备造成的影响。在进行电子设备PCB的设计时，主要依靠的是抑制传导以及辐射来达到降低电磁干扰的影响。PCB设计的关键是对电子设备有源器件的电磁敏感特性进行模拟和逻辑，另外方波信号存在有高阶谐波，所以在对数字电力进行具体的设计时，需要在满足电子产品设计要求的基础上，选用边沿的变化速度较低的元器件。在做好元器件的选择工作后，还需要综合性的使用线路排布，铁氧化端接，去耦电容以及电源设计等各种有效的手段，使去耦效果得到增强，从而使电子设备抗电磁干扰性能得到优化。
2.2 电子设备屏蔽设计
电子设备屏蔽设计指的是借助介质对电磁进行阻止或者是减少的设计。介质一般情况下是指一些可以发挥吸收作用的金属，这样可以有效的发挥阻挡功能。屏蔽材料可以分为磁屏蔽以及电屏蔽两种，因此在进行电子设备电磁兼容性设计时需要在了解电子设备的使用环境的基础上对屏蔽体材料进行合理的选择。另外，在进行电子设备电磁屏蔽设计时需要考虑缝隙的因此，一般情况下，如果缝隙的实际最大尺寸和干扰源的实际半波长形成整数倍，则缝隙的实际电磁泄露则达到最大值。在具体的设计中，为了能够使缝隙的长度减少，需要对螺钉进行合理的布置，在进行屏蔽设计时运用导电柔性介质同时注意使接触面增大。在对孔洞进行设计时，因为电子设备要用于表头安装，通风散热以及连接电缆等，因此会不可避免的需要开出一些孔洞，这些孔洞会造成电磁能量的泄露，使电磁的屏蔽性能下降，而且孔洞越大，电磁的屏蔽效能就会越低，因此在进行孔洞设计时，空洞的尺寸应该小于λ/20，大于λ/50。
2.3 接地技术的设计
接地技术的设计可以有效的防止电磁干扰并且抑制电磁的噪声，在进行接地技术的设计时需要考虑抑制接地干扰措施，接地点选择等多种因素，为了能够有效的见地电磁干扰所需采用的接地技术的具体设计为：
（1）要将接地点之间的电位差减少；
（2）进行管形接地线的工作；
（3）需要确保接地线之间的电气连接足够可靠；
（4）进行具体的接地方式的选择。
在电子设备中具体的接地方式主要分为多点接地，单点接地以及悬浮地三种。一般高频时选用多点接地的方式，低频时选用单点接地的方式。
2.4 滤波技术的设计
滤波技术也是一项可以有效的抑制气传导干扰的方式，采用滤波技术可使电子设备传导干扰电平降低，借助阻抗失配原理，从而使电磁干扰的信号衰减。因为在进行滤波器的安装时会对电子设备的性能影响很大，因此需要注意：
（1）要保证滤波器的机箱壳同金属壳能够得到很好的接触，同时需要将地接线连接好；
（2）需要保证滤波器的输出线同输入线保持有一定的距离，并且两条线不能并行，从而保证滤波器能够有效的发挥作用；
（3）在进行滤波器连接线的选择时最好选用双绞线，因为双绞线可以有效的消除高频信号的干扰。
2.5 合理布局
在进行电子设备电磁兼容性设计时需要充分的考虑到系统内部的各种电缆走线以及各个功能之间的位置，对其尽心合理布局，应该坚持的原则是干扰源一定要尽量远离敏感单元，输入端口同输入端口远离，低电平电缆以及高电平电缆要分别敷设等原则，通过对系统进行合理的设置从而有效的降低干扰。
3 结语
综上所述，电子设备已经越来越多的运用到人们的生活中，然而电子设备很多时候会受到各种电磁干扰，严重影响电子设备更好的发挥其作用，因此需要我们充分的意识到电子设备电磁兼容性设计的重要性，通过加大对电磁兼容性的研究来不断的优化电子设备，使电子设备发挥出更大的价值。
参考文献
[1]唐利军.浅析电子设备的电磁兼容性设计[J].信息通信，2015（08）：267-267.
[2]杨显彬.一种舰载电子设备的电磁兼容性研究与设计[D].成都：电子科技大学，2013.
[3]刘兴俊.电子设备结构设计中的电磁兼容[J].中国新技术新产品，2015（06）：2-3.
[4]张峰.电子设备的电磁兼容性设计[J].军民两用技术与产品，2016（04）：96-96，102.
作者简介
穆士乐（1976-），男，山东省济南市人。山东大学工学硕士，讲师。从事应用电子技术研究。
