结构设计与规范-可靠性设计

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1、结构设计与规范 可靠性设计WWW.KONKA.COM | XXXKONKA.COM | +86 18600000000 | OCT, SHENZHEN, CHINA可靠性设计的概述和原则产品的可靠性设计定义散热原理：热的传导、对流、辐射结构散热可靠性设计电源安全距离、后壳安全距离、散热孔与电源安全距离结构电气可靠性设计电磁干扰方式，电磁兼容设计方法屏蔽、滤波、接地结构电磁可靠性设计一、二、三、四、目录可靠性设计RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER产品可靠性设计定义一、产品的可靠性设计定义在产品开发阶段要尽早考虑和构造可靠性。在产品开发阶段要尽早考虑和构造可靠性。将可靠性和

2、性能一样设计到产品中去。将可靠性和性能一样设计到产品中去。v可靠性是指产品在规定时间内和规定条件下，完成规定功能的能力。 产品的可靠性是以规定条件为前提的 产品的可靠性与规定的时间密切相关 产品的可靠性是用完成规定的功能来衡量的RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER产品可靠性设计定义可靠性概述v产品的可靠性是用概率来表示的。 v实际上，元器件的失效率和质量系数还要受到生产成熟度、环境、元器件内部复杂程度、封装工艺等多种因素的修正。当一个设备由多个部件组成时，若任何一个部件的故障都导致设备不能正常工作，则可靠度将是各部件的可靠度的乘积。设计方案简化RESEARCH & DEV

3、ELOPMENT CENTER注意可靠性与经济性的关系可靠性设计的基本原则可靠性与可维修性加工工艺可靠性充分考虑元器件和产品的可靠性，正确选用电子元器件采用余度设计和备份设计产品可靠性设计定义 电视产品的结构设计相对与其他汽车、航空、航天产品结构，是比较简单的一种机械设计，设计的主要任务是为电路提供一个保护外壳，只有一些简单的运动机构（功能按键等），因此结构设计会较少的考虑磨损和应力，材料的选择和工艺处理也比较简单。但是它也有自身的特殊要求：电磁屏蔽、便于操作、容易安装与拆卸、使外形具有商品的时代感等。电子产品的操作，包括两方面：面板操作和电路调试操作，前者主要是为用户提供的，后者是为设计、生

4、产提供的，设计时应考虑到工具或仪表控头的可达、可进入；容易安装与拆卸，主要是提电路板和某些元器件的安装与拆卸，也是为设计、制造、维护人员提供调试与维修的方便。RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER结构散热可靠性设计二、结构散热可靠性设计结构散热可靠性设计 散热设计就是根据电子元器件的热特性和传热原理，采取各种结构措施控制电子产品的工作温度，使其在允许的范围之内，为芯片级、元件级、组件级和系统级提供良好的热环境，保证它们在规定的热环境下，能按预定的方案正常、可靠的工作 。保证可触及件不会因过高温度而使人烫伤；电击防护用的绝缘材料不因过热导致绝缘性能下降；可燃材料和元件不会自燃

5、；不会因过热导致材料变形引起电气间隙和爬电距离减小；不会引起某些材料和元件挥发出有毒或可燃气体。 传热的基本理论是进行热设计的基础，不同的传热方式有不同机理。因此只有掌握了传热过程的基本理论、设计方法及实验方法，才能有效解决电子产品热设计中的各种实际问题。RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER结构散热可靠性设计RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER结构散热可靠性设计1、散热原理热传导热传导热对流热对流热辐射热辐射自然散热的方式自然散热的方式（热力学原理）（热力学原理） 半导体器件的主要发热部位在半导体芯片内部，由消耗电能产生的热量首先通过热传导转移到管座

6、（外壳的底座）和散热器上，然后经热传导、对流和辐射等多种传热形式散发给空气或水等吸收介质。在这些散热方式中，辐射散热的热量很少，通常只占1%-2% 在利用空气散热的自然冷却和风冷方式中，对流是热量从管座或散热器向空气散失的主要方式。当用水或其他液体散热时，散热器壁与散热介质之间的热传导则是主要的散热方式。RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER结构散热可靠性设计RESEARCH & DEVELOPMENT CENTER结构散热可靠性设计半导体功率器件安装示意图半导体功率器件安装示意图 案例：半导体器件散热案例：半导体器件散热半导体功率器件安装示意图半导体功率器件安装示意图 半

7、导体功率器件安装示意图半导体功率器件安装示意图 机壳的热设计十分重要，设备的工作热可通过机壳的传导和辐射散出机外，通过合理的开孔，可形成对流通风散热，加速设备的工作热的散发。 由于机壳设计时要考虑其防触电性能和防火性能，在材料和厚度的选择上余地不大，因此机壳的热设计主要考虑以下几点：(1)合理选用机壳的颜色选用黑漆涂覆能增加散热效果。内表面涂黑漆可降低机内温升，促使机内发热元件的散热，外表面涂黑漆能降低即可表面温升加速机壳的热传导和热辐射。(2)合理开通风孔，形成自然对流散热通风孔的进出气口，应尽量设在整机温差最大的两处，进风口应尽量底，出风口尽量高，并且孔的位置要靠近发热元件。RESEARC