卡口机的热分析和散热结构优化设计

发布时间：2019-10-13 04:23

【摘要】：现在电子产品结构设计越来越紧凑,体积越来越小,相应的高功率器件的合理布局、有效散热和可靠性热设计成为影响产品合格与否的关键因素,因此对电子产品进行热设计和分析,成为一个可靠性研究方面的重要课题。本论文的设计工作来源于公司与公安局合作的“公安局城市治安综合防控平台”项目,作者承担的是对其中一款设备“卡口机”的主板进行散热分析,确保主板及器件的合理布局,热流通道通畅的优化设计。本设备应用在政府机关、城市卡口、城市出入口等场合,有的工作场合比较恶劣,比如高速公路,港口,码头等,夏天太阳直射,高温,高湿,盐雾或工业气体污染等严重影响设备的可靠性和寿命,受工作台尺寸的限制,要求主板、二代证、触摸显示屏等高热器件集中在有限的体积内,所以热设计与设备本身的防护设计成为一个需要解决的问题。本文从设备所用主板上的热源(CPU和南桥芯片)出发,根据封装后元器件表现出的热特性,对PCB板上各器件的布局进行了细致的热分析,确定了散热片的具体形状和风扇的参数,并优化了设备内各组装部件的结构,设计了合理的热通道。并通过仿真软件对设备内的热流通道进行模拟与分析计算,仿真结果表明,整机的散热方案有效的改善了主板的散热能力。该设备目前已通过了高低温、冲击、振动等例行试验,并在新疆、西藏等恶劣的环境中得以应用,证明这种方案是合理有效的。本文的设计思路和方法将为同类电子产品提供有益的参考。
【图文】：

外形图,卡口,外形图,设备

通过工程样机设备内的温度测试，验证热仿真的准确性。逡逑３．１．３卡口机内部结构和主要部件介绍逡逑该卡口设备的总体结构图如图３．１所示，该设备主要由前盖、后盖和底座等逡逑单元组成，前盖固定有７寸触摸屏和二代证刷卡区，后盖固定二代证读写器，底逡逑座固定主板和各种接口。设备要求工作环境为－３ＣＴＣ？４ＣＴＣ；出厂标准为商温实验逡逑时在６０’Ｃ高低温箱内持续工作４小时，仍然正常工作。逡逑图３．１卡口设备外形图逡逑图３．１为该卡口设备的外形图，该设备的外形尺寸为：长２１５ｍｍ、宽１７０ｍｍ、逡逑高２２０ｍｍ。表面静电喷涂亚光黑色，设备整体结构由饭金折弯拼接而成，刷卡逡逑区域用亚克力加工后做表面磨砂处理。图３．２为主要器件布局图，，该设备主要由逡逑６个单元组成，设备前盖、后盖和底座、７寸触摸屏、二代证和主板。其中触摸逡逑屏和二代证固定在前盖上，主板固定在底座上。逡逑１４逡逑

器件布局,后盖,器件,设备

代证读卡区域。逡逑翁逡逑图３．３前盖不意图逡逑（２）逦后盖逡逑后盖两侧和后部有不同形式的散热孔，并且有一定的倾斜角度，主要起到保逡逑护机体并能散热通风的作用。逡逑、逡逑１５逡逑
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN02

【参考文献】