李长城
（北京中电科电子装备有限公司 北京 大兴100176）
摘 要：随着我国科学技术不断发展，电子电气行业也得到了迅猛发展，电子电气设备在我国各行各业都得到广泛的应用，如工程方面、工业方面以及科研方面等。在这样的背景下，为了保证电气电子设备使用的安全性与可靠性，可以通过加强电气电子设备结构设计，从而提升电气电子设备的使用性能，满足人们对电气电子设备结构设计的要求。本文主要分析电气电子设备结构设计相关内容。
关键词：电气电子设备；结构设计；设计原则；设计方法；因素要点
由于电气电子设备的性能以及质量等方面都具有比较显著的优势，因此能够广泛应用于各个领域，要保持电气电子设备在各个领域的应用优势，就必须要不断提升电气电子设备的性能与质量，保证电气电子设备结构设计的科学性与合理性。就电气电子设备结构设计的现状来看，还存在许多问题，尤其是随着社会经济不断发展，电气电子设备结构设计已经难以满足人们对其的需求，在发展过程中，各种新技术、新材料不断涌现，也给电气电子设备结构设计带来更多的选择。
一、电气电子设备结构设计的基本原则
（一）防腐性
要保证电气电子设备结构设计的规范化，必须要保证电气电子设备结构设计能够满足各种相关的技术指标。首先就要保证电气电子设备结构设计的防腐性能，要保证其防腐性，在构造材料的选择上就要采用有强耐腐蚀性的材料，同时需要对电气电子设备结构设计合理建设，避免电气电子设备在接触过程中出现腐蚀情况；除此之外，在电气电子设备结构设计过程中，应该要针对最容易受到腐蚀的部位进行防腐设计，加厚该部位的组织构建厚度。针对电气电子设备的防腐除了要做好设备本身的结构设计，还应该重视设备运行环境对设备本身造成的影响，对设备运行环境做好相应的调控。企业可以将设备抽成真空状态，并注入氦气或氨气，从而达到防腐的作用；另外，企业还可以利用电化学保护方法进行防腐。
（二）散热性能
热量是导致电气电子设备出现故障的重要因素之一，有相关研究表明：电子元件的温度越高，则发生故障的几率就会越大，电子设备的线路性能也会越低，因此在电气电子设备结构设计时应该要注重电气电子设备的散热性能。首先，专业人员应该要掌握设备元件的主要参数数据，在电气电子设备结构设计时充分考虑相关数据，例如：各个元件的具体散热面积以及发热功率等。在设置相关参数数据时应该要最大限度的保证数据的精准性，数据越精准，则设备的散热性能就会越好，其原因在于电气电子设备冷却介质流量受到数据精准性的影响。此外，设计人员还必须要了解电气电子设备适应的运行环境[1]。
（三）隔振缓冲性能
一般来说，在电气电子设备当中的隔振缓冲方式通常有三个方面：第一方面是通过降低或者消除振动与冲击造成的干扰源，从而达到隔振缓冲的目的；第二方面是应用阻尼操作结构，通过在电气电子设备结构当中加入相应的阻尼材料，从而达到隔振缓冲的作用；第三方面是加装减振器，减振器的加入通常要考虑电气电子设备的运行环境，如果运行环境中有比较高的振动情况，则可在设备与基础条件之间加装减振器，减振器的作用在于减少外部环境中振动对电气电子设备的影响，避免电气电子设备受到危害。
二、电气电子设备结构设计方法
（一）热设计方法
热设计是在电气电子设备结构设计过程中一项较为重要的设计方法，热设计的主要目的就是讲设备的各个组件与模块的温度控制在一个比较科学、合理的范围内，避免由于电气电子设备温度过高发生故障。在热设计时，必须要明确元器件的时效温度，根据设备的最大功耗与最高允许温度设置相应的参数，从而保证热设计的精准性与可靠性。为了保证热设计的有效性，在设计过程中应该要注意以下几点：首先是要保证热控系统的冷却性能，并且要保证在设备温度较高的情况下还能正常运转；其次是要保证热控系统的可靠性，在设备正常运转过程中，冷却系统发生故障的概率需控制在一个较小的范围内；其三是要保证热控系统的适应性能，确保热控系统能够满足各种增加散热的要求与能力；最后是在设计冷却方案过程中，应该要结合电气电子设备结构的设计情况以及电气电子设备的运行环境，一般来说，冷却方案有蒸发冷却、液体冷却以及强迫空气冷却等，这些冷却方法均可以单独使用，也可以根据运行环境的不同选择组合使用，从而保证发热元器件能够形成合理的气流通路。
（二）电磁屏蔽设计方法与接地设计方法
电磁屏蔽设计方法与接地设计方法是电气电子设备结构设计过程中不能忽略的两个要点。首先是电磁屏蔽设计方法，针对该方法，需要注意的要点在于：在选择接地点的过程中应该要慎重，保证选择的正确性；屏蔽体应该要保持良好的接触；针对屏蔽体的形状应该要结合实际情况进行合理的设计；屏蔽体的构造材料也要合理设计。七次是接地设计方法，针对该方法，需要注意的要点在于：在设计材料的选择上，应该要尽量选择高磁导率的铁磁材料；在设计时应该要充分考虑到屏蔽体内的空间以及材料的厚度，屏蔽效能会随着材料厚度的增加而增加，随着屏蔽体内的空间增加而减小；设计过程中，要想提升屏蔽效果，可以考虑使用多层屏蔽方法；设计过程中应该要特别注意铁磁材料的特性。
（三）可靠性设计方法
电气电子设备的可靠性与产品质量有较大的关联，因此在电气电子设备结构设计过程中，应该要充分考虑设备的可靠性。针对一些可维护的产品，应该要在使用期限内保证产品能够正常工作，即使电气电子设备出现故障也能保证产品能够被顺利排出，恢复正常的使用。另外，电气电子设备中具有一些电气接点，这些接点可能是半固定的，也有可能是固定的，还有一些可能是活动的，且这些接点的可靠性与整个系统的可靠性具有重要影响，因此在设计过程中应该要重视接点的工艺与连接方法的合理性与科学性。
三、电气电子设备功效实现因素
（一）元器件布局
元器件之间存在着互相干扰的问题，因此在元器件布局过程中应该要充分考虑到电磁兼容性这一因素，同时，电路板承载着元器件的质量问题，因此在设计过程中还要考虑电路板承重因素，避免电路板承重不均，从而对电路板造成破坏，发生变形情况。除此之外，部分元器件对温度较为敏感，如果温度过高，元器件可能会受到损伤，如电容等元器件，在元器件布局过程中应该要充分考虑到热源所在处，做好散热工作，避免温度对元器件布局造成影响。
（二）电路板与组件部件布局方面
在电路板进行布线时，应该要充分考虑到高压放电、公共阻抗、电容分布、电感分布等因素，结合这些因素合理布局，避免这些因素影响到电路板布线，对电路板造成干扰，影响到电气电子设备功效的实现[2]。在组件部件布局时，需要充分考虑到布局的合理性，组件部件布局对电气电子设备功效的实现具有较大的影响，如果布局不合理，可能会导致电路之间相互干扰的问题。例如：在组件部件布局时，组件部件与电源变压器距离较近，电源就会受到干扰。因此在组件部件布局过程中，应该要考虑到组件部件与电源变压器之间的距离。
结束语：
综上所述，电气电子设备结构设计是一项较为重要的工作，与电气电子设备的效能有较为紧密的关联，为了避免电气电子设备效能受到影响，保证电气电子设备的可靠性，必须要做好电气电子设备结构设计。在电气电子设备结构设计过程中，应该要充分考虑各项要素，保证产品的功效，确保电气电子设备能够安全运行。
参考文献：
[1]张成.电子设备结构设计重要因素探讨[J].中国设备工程,2019(22):101-102.
[2]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.