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摘要：电子设备的结构规划，不只是指设备外形规划及元器材装置，更重要的是要归纳考虑影响设备功能和参数的各种因素，例如热规划、电磁兼容规划、防腐蚀规划等。关于小型电子设备，尤其是手持式设备而言，其体积小、重量轻，在有限的空间内散布各种模块，它们发作的热量和电磁搅扰影响互相的功能和参数。设备体积越小，元器材散布越密布，这种影响越大。结构规划进程中，要归纳考虑各种因素，尽可能将对设备功能和参数的影响降低到最低程度。
关键词：电气电子设备；结构设计；方法
引言：
在社会不断发展过程中，电气电子设备在我国各个领域都得到了较为广泛的应用，其中就包括了公用工程、工业、科研等领域，在这种大范围应用背景下，为了确保电气电子设备应用的可靠性和安全性，人们也对电气电子设备结构设计提出了更高的要求。为此，本文也对电气电子设备结构设计方法进行了具体的分析，以期能够有效地保障电气电子设备在使用的可靠性。
1.电气电子设备结构设计总体规划
在对电气电子设备结构进行设计的过程中，要想确保电气电子设备结构设计符合一定的技术条件以及使用环境，就一定要在设计过程中对其进行适当的总体规划，而在总体规划过程中，其关键点就是对零部件结构的设计，针对这一点其主要表现在以下几个方面：①对电气电子设备外观造型、加工工艺、结构材料、装配工艺、安装方式等方面进行确定；②对电气电子设备调节、控制、传递信号等方式进行确定，同时还需要对相关操作需要具备的执行装置进行确定；③对电气电子设备环境保护措施进行确定，具体包括对分机、整机、元器件、模块等方面的温升控制，同时还要对电气电子设备做好使用安全性、减震、防腐等措施；④对电气电子设备结构尺寸和内部分机、模块、元器件之间等方面之间的联系方式以及关系进行确定；⑤在对电气电子设备结构进行设计的过程中，一定要尽量减少特殊零部件的数量，尽可能使用一些规格化、标准化的零部件以及尺寸系列。
2.电子电气设备结构设计方法分析
2.1热设计方法
把设备的元器件、组件、模块、分机以及整机的温升控制在允许的范围之内是热设计的主要目的。热设计首先要正确地确定元器件的失效温度，把最高允许温度和最大功耗作为主要设计参数。热设计是在热源至热沉之间提供一条低热阻通道，保证热量迅速传递出去，以满足可靠性要求。一，要保证热控系统具有良好的冷却功能，电子器件均能在更多的热环境中正常工作。二，保证热控系统具有可靠性，在使用期限內冷却系统出现的故障率要比器件出现的故障率低。三，保证热控系统具有良好的适应性就必须留有余量，以满足各种增加散热能力和要求。四，保证热控系统具有良好的维修性，方便维护人员进行维护回和测试更换器件。确定冷却方案要充分考虑设备的使用环境、使用条件以及其他特殊要求等多种因素。常用的冷却方法有：自然冷却、强迫空气冷却、液体冷却、蒸发冷却等。在冷却方法确定后，要正确布置发热元件与热敏元件的位置及距离，必要时可以选择使用一些导热材料，保证气流均匀流过发热元器件，形成合理的气流通路。
2.2抗振动冲击设计
设备在某一激振频率下产生振幅很大的共振，最终因振动加速度超过设备所能承受的极限加速度而损坏；或者由于冲击所产生的冲击力超过设备的强度极限而使设备损坏。振动加速度或冲击引起的应力虽远低于材料的静载荷下的强度，但由于长时间振动或多次冲击使材料疲劳，从而导致设备损坏。电子设备抗振动、冲击设计一般采取如下两种措施：（1）加固设计。确定并加固电子设备结构上的薄弱环节，提高设备固有频率，使其允许冲击应力和疲劳极限高于其实际响应值。（2）采取隔振缓冲系统。对电子设备整机进行隔振缓冲设计，使外部激励通过隔振缓冲系统减弱后，传递给设备的实际作用力小于设备的允许值。
电子设备的抗振动、冲击设计虽然难度较大，但只要根据设备所处的机械环境，有针对性的去分析、研究，并尝试新的设计方法、新技术、新材料（工程塑料、碳纤维等）、新工艺，结合已有的成熟理论和设计经验，通过ＡＮＳＹＳ等软件分析验证，就可以提高设备的抗振动、冲击性能。
2.3防腐设计方法
在对电气电子设备结构进行设计的过程中，还需要按照设备使用环境进行适当的保护设计，防腐设计就是其中一项。在进行防腐设计的过程中，需要按照腐蚀类型以及作用强度等因素来进行考虑，以此来选择合理的防腐设计方法。常用的防腐设计方式有，一按照设备使用环境以及条件来对设备材料进行选择，选择合理的耐腐蚀材料；二在设计过程中尽可能减弱会产生腐蚀的各种因素；三在结构设计过程中使用能减弱腐蚀程度的结构形式；四在设计过程中使用化学覆盖、表面涂层、金属镀覆等方式来进行防腐处理；五通过阳极或者是阴极电化学保护措施。
2.4电磁屏蔽与接地
现代设备中信号传输及处理系统的自动化，要求电子线路、设备、系统相互不影响。电屏蔽设计要点有屏蔽体必须良好接地；正确选择接地点；合理设计屏蔽体形状；合理选择屏材料。磁屏蔽设计要点有磁屏蔽壳体应采用高磁导率的铁磁材料；屏蔽效能随着材料厚度的增加而增加，随着屏蔽体内空间的增大而减小；多层屏蔽能显著提高屏蔽效果；要尽量减小屏蔽体上接缝与孔洞处的磁阻；必须注意所用的铁磁材料的特性。电磁兼容设计要使设备壳体有良好的接地，既能起到电磁屏蔽作用又能起到静电屏蔽作用，壳体尽量减小孔的面积，选用屏蔽效能好的孔形，合理布置孔的位置和分布，对于通风孔可采用屏蔽效能高的蜂窝状通风窗等方法来进行屏蔽。屏蔽体上的永久性接缝最好采用焊接工艺如熔焊、钎焊、点焊等。对非永久性接缝可采用增加缝隙深度、减小缝隙长度、缩短螺钉间距，以及在缝隙处涂上导电涂料和填隙料等方法来进行屏蔽。搭接可以使设备减小电磁干扰，搭接条最好采用导电性能好的扁平薄板制造，连接方法有铆接、熔接、钎焊、螺栓联接等。接地是为了防止设备外壳带电或遭雷击，因此在结构设计时，必须在机壳上设置接地端子。
2.5可靠性设计
可靠性是衡量产品质量极其重要的指标，设备必须满足可靠性试验指标及使用要求，以确认设计的正确性及可靠性。对于可维护的产品，在规定的时间内要求无故障工作时间长，而出现故障时，应能迅速排除，恢复正常。设备中存在着的固定的、半固定的、活动的电气接点，这些接点的接触可靠性对整体或系统的可靠性有很大的影响，必须正确地选择连接工艺和方法，如钎焊、压接、熔接等。
2.6人机工程学的应用
在对电气电子设备结构进行设计的过程中，在确保设备性能满足相关标准之后，还可以对设备外观以及使用方便等性能进行设计，以此来更好地满足于使用者的心理以及生理的需求，最大程度提高人机系统的性能以及可靠性。而要想真正实现这一点，就需要对人体的各项特征进行了解，这个时候就可以在电气电子设备结构设计过程中采用人机工程学，以此来实现更佳的结构设计。
结束语
目前，电气电子设备的结构设计还跟不上技术的发展与需求，特别是新技术、新材料、新器件、新工艺的问世，给电气电子设备结构设计注入了新的设计内容。目前仅以电性能评价电气电子设备的技术指标，而忽视结构设计重要性的观念将受到挑战，因此结构设计方法也需要变革和创新。
参考文献：
[1]陈达波.电气电子设备结构设计方法分析[J].电脑迷，2017（07）：140-141.
[2]洪竹伟.电气电子设备结构设计方法探究[J].电力与能源，2016，37（05）：659-661.
[3]王国强，迟文明.电气电子设备结构设计方法探究[J].工业b，2017，36（2）：00208-00208.
[4]王春喜.电气电子设备环境标准化进展[J].仪器仪表标准化与计量.2018（02）.