电子设备的三防设计
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电子设备的三防设计
在电子工业中，三防设计是指防潮湿、防盐雾、防霉菌设计。潮湿、盐雾和霉菌会腐蚀和破坏材料，导致产品的电气性能下降，机械强度降低，严重时会导致设备功能失效。在我国南方和沿海地区使用的，尤其是在户外使用的电子设备必须具备三防设计才能保证其正常工作。
一、潮湿、盐雾、霉菌对电子设备的破坏
1、潮湿对设备的影响
潮湿是电子设备损坏变质的主要因素之一，它会对机械性能和电气性能产生破坏。湿气往往溶解有氯化物、硫酸盐和硝酸盐等，能引起或加剧金属的腐蚀。潮湿会降低绝缘材料和电路板的绝缘电阻，增大介质损耗角的正切值，降低绝缘性能，严重时会出现漏电甚至短路。同时，潮湿还为霉菌的生长提供了有利条件。
2、盐雾对电子设备的破坏
盐雾的成分主要是NaCl和MgCl2，NaC1和MgCI2的显著特点是能从相对干燥的大气中吸附水分，当物体表面附着这些含盐水分时，就会长期保持潮湿状态，除自身的腐蚀作用外，还加剧了潮湿的破坏作用。
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地址：江苏省昆山市玉山镇晨丰东路108号ZIP CODE：215300 盐雾是电子设备损坏变质的一个重要原因，水分中溶解的盐具有两个独立的侵蚀作用；①腐蚀许多金属和无机材料；②提供一种活性电解质，使不同金属接触时产生电偶腐蚀，并促进具有不同电极电位的电解作用。盐雾主要对在海上和近海处使用的设备有影响，特别是在离海400m和高度约150m范围内，盐雾的腐蚀作用较大。
3、霉菌对电子设备的影响
霉菌是单细胞真菌，生长于植物和与各种普通材料上，靠孢子传播繁殖。霉菌成熟时会散落出大量的孢子，孢子随空气的流动而传播，因此，产品中只要空气中能进入的部分便有可能被霉菌污染。大多数霉菌能在温度26～32℃，相对湿度85°以上的环境中大量繁殖和生长。霉菌能够在暴露于空气中的大多数有机材料表面上生长，其中易受侵蚀的材料有羊毛、皮革、羽毛、术材等，塑料中的增塑剂、有机填料、颜料等也是霉菌的营养品。
霉菌是潮湿的，当其跨过绝缘表面而繁殖时．可能引起短路。霉菌分泌出的酶对可许多有机物及矿物质有破坏作用。霉菌所造成的危害主要有以下几个方面：①绝缘材料的绝缘电阻和抗电强度大幅度下降，绝缘材料中量长霉时，绝缘电阻大约下降到原来的1／100，抗电强度降低约65％，电容值和介电损耗角增大约3倍，微型电路板上的霉菌还可使线路间短路：②塑料因增塑剂、填
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料被霉菌消耗而使塑性变差，加速了老化过程；③天然橡胶制成的密封件被破坏，导致密封破坏；④因霉菌产生的分泌物对金属材料有电解作用，会对金属材料造成腐蚀破坏；⑤玻璃等光学零件，因采用表面镀层，长霉会损害其光学性能；⑥漆膜会被穿透．损失了保护作用，造成点腐蚀。
在适当的温度、湿度和pH值条件下，霉菌几乎可以在任何表面生长．因此霉菌的侵蚀是一个不可忽视的因素。
二、三防设计的总体原则
现代三防技术涉及到电路、材料、结构、工艺和技术管理的各个方面，必须进行总体设计。综合考虑产品的工作、运输及储存环境，应用先进技术、采用先进材料，精心设计，精心制造，只有这样才能提高其可靠性和环境适应能力。
1、结构设计
（1）选择耐蚀结构形式
在结构的零部件设计时，要注意控制与腐蚀有关的各种几何因素，有效地将腐蚀控制措施体现到结构设计中去，从各种几何形状组合形式挑选出其中最有效地减轻腐蚀的形式是设计人员必须考虑的问题。
（a）避免采用易积存腐蚀介质、雨水或冷凝水的结构，采用各种行之有效的
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设计措施进行排水、排液通风。
（b）结构表面的形状应简单，过渡光滑合理，应避免结构过分复杂，随意组合的表面形式会使防腐蚀复杂化。
（c）当不同金属连接时，要考虑电偶腐蚀的影响。I型(暴露)表面的两种金属的电极电位差值应控制在0．25V以内，Ⅱ型(遮蔽)表面的两种金属电极电位差值应控制在0．5v以内。
（d）进行预防应力腐蚀、腐蚀疲劳的设计。
（e）零部件表面应明确规定粗糙度要求。
（f）两个相互连接的零件表面应尽量平直、完整，突出表面的紧固件尽量减少，最好采用埋头铆钉和螺钉，必要时把突出表面的紧固件进行密封保护。（2）选择易于镀覆的几何形状
进行结构设计时，要考虑到金属镀覆和化学材料的局限性，选用易于镀覆的几何形状，一般应注意以下各点：
（a）复杂的结构形状会降低涂覆油漆的有效性，故应避免有尖锐凸出物。（b）零件边缘处应使用圆角，以利于获得厚度适当、附着牢固的油漆涂层。（c）表面结构应单一、致密、光滑和成型良好。
（d）结构焊缝必须完整、均匀并修平。
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2、工艺设计
工艺防护的主要手段为：镀、涂、密封；其中镀是基础，涂与密封起增强作用。
（1）I型(暴露)表面的防护
I型(暴露)表面是指当设备处于工作或行进状态时暴露于自然环境的表面，或虽然未暴露于自然环境，但能够受到各种气候因素(温度、雨、冰雹、雪、雨雪、含盐大气、工业大气、阳光直接照射、尘埃、风沙等)直接作用的表面。工作环境比较恶劣，因此，必须选择好的涂覆系统。
钢铁件采用热浸镀锌或采用喷砂→热浸镀锌→磷化底漆→锶黄底漆→聚氨酯面漆的工艺过程；
铝合金件采用阳极氧化→聚氨酯清漆或采用导电氧化处理→锶黄底漆→面漆的工艺过程；
铸件(铸铁或铸铝)采用喷砂→磷化底漆→铁红底漆(锌黄底漆) →面漆的工艺过程。
（2）Ⅱ型(遮蔽)表面的防护
Ⅱ型(遮蔽)表面是指设备工作时不暴露于自然环境，且不会受到各种气候因素(温度、雨、冰雹、雪、雨雪及阳光直接照射、风沙等)直接作用的表面，Ⅱ型
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表面的暴露条件与室内环境相当。
钢铁件采用镀锌彩钝化→锌黄底漆→面漆或采用磷化处理(磷化底漆) →铁红底漆→面漆的工艺过程；
铝合金件，可采用导电氧化→锌黄底漆→面漆或采用阳极氧化→S01－3聚氨酯清漆的工艺过程。
3、防潮设计
防潮设计的基本方法是对材料表面进行防潮处理，对元器件乃至整件进行密封、灌封、镶嵌、气体填充或液体填充；暴露的接触面应避免不同金属的接触，尤其要避免活泼金属和稳定金属的接触。可以采用单项或几项综合措施来防止湿气的影响。
设计方法包括：采用具有防水、防霉、防锈蚀的材料；提供排水疏流系统或空气循环系统，消除湿气聚积物；采用干燥装置吸收湿气；采用保护涂层以防锈蚀；憎水处理以降低产品的吸水性或改变其亲水性能；浸渍、灌注和灌封，塑料封装和密封等。
4、防盐雾设计
防盐雾设计的基本原则是：采用密封结构；选用耐盐雾材料(不锈钢或以塑料代替金属)；元件部件采用相应的防护措施，涂覆防盐雾涂层；不同金属间接
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触要防接触腐蚀。
5、防霉菌设计
克服霉菌危害的主要措施有以下几个方面：选择不易长霉和耐霉性好的材料；将设备严格密封，并使其内部空气保持干燥(相对湿度低于65 )、清洁；设备表面涂覆防霉剂或防霉漆；利用紫外线照射防霉并消灭已生长的霉菌；在密封设备中充以高浓度的臭氧来消灭霉菌。
三、使用三防漆时的注意事项
1. 在使用三防漆之前，须先将欲涂物件表面的灰尘、潮气和油污除净，以便三防漆很好地粘着在线路板表面，使其充分发挥保护效能。
2. 在往PCB板上涂覆三防漆时，连接器、软件插座、插板、开关、散热器、散热区域等一般不允许涂覆，可使用专用材料遮盖。
3. 涂覆层的厚度应在0.1mm以上。
4. 如果想获得较厚的图层，最好通过涂两层较薄的涂层来获得，且要在第一层完全晾干后再涂第二层。
5.使用喷涂方法时，注意避免产生阴影（元器件下部未涂覆三防漆的部位）。
6. 环境要求
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大部分三防漆产品含有可燃溶剂，应避免高温和明火。涂覆人员要应注意安全与防护，操作环境应具备足够的通风条件；应避免长时间吸入蒸汽和长时间与皮肤接触；涂覆人员应带防护面具。
7. 修复已涂器件的方法
用电烙铁直接接触涂层即可去掉原件。装上新原件后，要使用刷子和溶剂将焊接区域清洗干净，待干燥后重新用涂料涂覆。
航空航天飞行器设计
武汉大学《航空航天技术概论》作业2 题目：新型神飞器的设计制做 学院：物理科学与技术学院 专业：物理学 姓名：胡万景 学号：2012335550114 2013年7月30日
本人在现代的航天器基础上利用最新的科研探索方向，从神飞器的名字、要完成的使命、如何设计、功能设计和设计控制、应用前景及任务等几个方面来构想一架现实为未来相结合的神飞器。 神飞器名字：永不落雪域神飞器 要完成的使命：探测宇宙星系、发展现代科学技术、解释科学谜团、携带人们实现太空之旅、军情探窥、为人类探测地球之外的能源 如何设计：“永不落雪域神飞器”将采用非传统的设计，从空气动力学角度来说,可以将它描述为一种升力体结构，在神器身后部设计自动化控制面版，包括全动式水平尾翼和双垂直尾翼与方向舵，这种飞翼可以自动收缩，而且为扁平的。该设计将成为未来全球最大超速巡航的神飞航天一体器，既可以用于航天事业又可以用于作战神器。由于高速巡航的需要和航天的探索，为了减小阻力而将前缘设计得很尖而且扁平，同时控制面也相应很薄很轻巧。神飞器前身下部的外形设计为超冲压核动力发动机进气道，提供外部压缩斜面，同时后身下部的外形设计为单膨胀喷管面。机体上表面采用无缓和的曲率，机身前装备大块的扁压舱，要使飞行器的重心足够靠前，提供近似中心的纵向和横向的稳定性。飞行器的机身桁梁和隔板由钢、钛、铝等纳米材料制成，其上覆盖有钢、铝陶瓷纳米盖。这些材料是由神飞器的硬度、随时可变形需求确定的，而尾舱选用镍钛合金，这是为了热防护的需要。出于飞行器平衡的需要，前舱采用了钨化纳米材料制实心块。机体的热防护采用碳耐高温陶瓷。前缘、上、下表面覆盖强化氧化铝纳米防热瓷瓦。钢铝纳米陶瓷金属盖设计为多个相对简单、低成本的刻面形状，这样会使得外型设计线加工到热防护系统防热陶瓷中，而于防热陶瓷的设计为外表面的机是在陶瓷安装到机身上。为此，表面涂纳米量子隐身漆，从而避免了被其他探测系统发现、热烘烤、抗干扰、防辐射、防腐蚀等性质极强的结构。对于低飞行器来说，水平表面只采用碳纳米材料防热；而对于高速神行器来说，水平和垂直表面都采用碳纳米材料防护。发动机着采用散热性好的珀合金材料，其整流罩和侧壁采用了主动式液氮冷却系统。从整体上说，这个神飞器是一个超级扁的飞行一体机，可以收缩变幻，可以变形。 功能设计和设计控制： 1.。神飞器的发动机：我们不使用传统的固态、液态、或者混合态发动机作为动力来提高效果，而现行的发动机有些国家利用太阳帆，利用太阳的能量，可是太阳能转化速度比较慢，所以传统的化学能和太阳能飞行器不适合进行长时间的飞行。为了我们的飞行器成为世界永不落神飞器，我们将在这个飞行器上装载核聚变动力器，让它成为核动力火箭。这将提供更快的速度和强大的能量源来源，而且消耗不尽，所以我们的神飞器会永远挂在空中而不降落，这也可以解决登陆其他行星时所遇到的各种能源来源问题。核聚变神飞器将大大缩短深空飞行的时间，可以为我们人类充分探索和利用太阳系资源开辟道路，这样的话我们能在一个月之内前往其他星系，那将是多么美妙的情景，也可以减少宇航员暴露在宇宙射线下的风险，人类如果需要进入深空，并有效的配合减速发动机的减速，就可以减少人们在空间飞行中受到的辐射，为人类缩短较短的太空旅程减少节省食物和水，这样我们的太空之旅每个人都可以实现。 宇宙飞船推进技术，我们只有在科幻小说中才听说过的“曲速推进”发动机，物质和反物质动力系统等，而现在我们这款神飞器完全可以实现。除了核动力发动机外，可控核聚变反应堆，使用核裂变技术的发动力系统是我们这个飞行器成为永不落飞行器唯一途径，我们在飞行器上安装四台核动力涡轮发动机，这些核
电子产品振动冲击设计
前言 任何产品都处于一定的环境之中，在一定的环境条件下使用、运输和贮存。因此都逃脱不了这些环境的影响。特别恶劣的条件下工作的产品更是如此。产品环境适应性水平高低的源头是环境适应性设计，因此要研制出一个环境适应性好的产品，首先抓的是环境适应性设计，设计奠定了产品的固有环境适应性。 （一）电子产品振动冲击设计现有的标准 两大标准体系： 1、民（商用）标准体系-（国际电工委员会）标准体系 当今国内外在环境适应性规范和标准上有许多标准和方法,但归纳起来为二大体系： 一类是以IEC（国际电工委员会）为主体的国际通用的民用 (商用) 产品的环境适应性规范和标准体系,它是国际贸易中民用 (商用) 产品的环境适应性水平要求的共同语言、统一准则，它是以欧洲资本主义国家为主导制订的，可以说它是欧洲资本主义国家环境适应性现状和水平的反映。 我国自80年代开始采用等效或等同的方法先后将TC50（环境试验）、TC75（环境条件）制订（转化）成环境适应性试验国标（GB/T2423系列标准）与环境适应性条件国标（GB/T4798系列标准）。国标与IEC标准的特点是：环境适应性条件系列化、模拟试验方法（程序）经典、试验再现性高、不确定度好。 2、军标体系 另一类是军用产品的环境适应性规范和标准体系，最有代表性为美国的MIL 标准和英国国防部07-55标准。我国自80年代开始采用等效或等同的方法先后将相同专业的美国MIL标准转换为我国军标，美国军标的特点是工程应用性好，特别是标准中的环境条件要求来自同类产品的平台环境条件。 （二）环境适应性的设计内容 电子设备在运输、储存和使用过程中要经受到多种多样的、错综复杂的环境条件。按对影响产品的环境因素来分，有下面几种环境因素： ①气候条件；②机械条件； ③生物条件；④辐射条件； ⑤化学活性物质；⑥机械活性物质。 1、按对环境适应性设计专业可分为： ①耐高低温设计； ②防潮设计； ③抗振与缓冲设计 ④防生物侵害设计； ⑤防腐蚀设计； ⑥防尘、 ⑦防雨(水)设计； ⑧防太阳辐射设计。 2、环境适应性设计步骤 （1）确定产品寿命期的环境剖面 （2）明确产品的平台环境条件
浅谈电子产品结构中的三防设计
浅谈电子产品结构中的三防设计 发表时间：2017-11-21T09:34:39.120Z 来源：《电力设备》2017年第20期作者：李财忠[导读] 摘要：在电子工业中，三防设计是指防潮湿、防盐雾、防霉菌设计。 （南京国睿微波器件有限公司 210063） 摘要：在电子工业中，三防设计是指防潮湿、防盐雾、防霉菌设计。潮湿、盐雾和霉菌会腐蚀和破坏材料，导致产品的电气性能下降，机械强度降低，严重时会导致设备功能失效。尤其是在户外使用的电子设备必须具备三防设计才能保证其正常工作,三防设计在工业实际应用中意义重大。 关键词：三防设计；密封；防水透气 一、潮湿、盐雾、霉菌对电子设备的破坏 1.潮湿对设备的影响 潮湿是电子设备损坏变质的主要因素之一，它会对机械性能和电气性能产生破坏。湿气往往溶解有氯化物、硫酸盐和硝酸盐等，能引起或加剧金属的腐蚀。降低绝缘材料和电路板的绝缘电阻，增大介质损耗角的正切值，潮湿还为霉菌的生长提供了有利条件。 2.盐雾对电子设备的破坏 盐雾的成分主要是NaCl和MgCl2， NaC1和MgCI2的显著特点是能从相对干燥的大气中吸附水分，当物体表面附着这些含盐水分时，就会长期保持潮湿状态，除自身对金属的腐蚀作用外，还加剧了潮湿的破坏作用。盐雾也是电子设备损坏变质的一个重要原因， 3.霉菌对电子设备的影响 霉菌是单细胞真菌，大多数霉菌能在温度26～32℃，相对湿度85°以上的环境中大量繁殖和生长。霉菌能够在暴露于空气中的大多数有机材料表面上生长，而且霉菌是潮湿的，当其跨过绝缘表面而繁殖时．可能引起短路。霉菌的侵蚀是电子产品失效的又一个不可忽视的因素。 一个电子产品的三防性能，主要从两方面判断，一是所用零部件本身是否具备良好的三防性能，二是各零部件组装结合部分是否有可靠的三防结构设计，两者均做的到的产品才具有良好的三防性能。 二、零部件本身的三防性能 1.选择耐蚀材料及表面处理，有些材料本身具有良好的三防性能，比如不锈钢SUS316，有些材料本身三防性能一般，但进行特定的表面处理后具有良好的三防性能，像铝合金、镁合金、一般钢板本身三防性能一般，但可在表面进行有机涂覆处理，处理后的零件三防性能良好，选择合适的材料及表面处理方式是保证三防性能的基本所在。 2.避免采用易积存腐蚀介质、雨水或冷凝水的结构，采用各种行之有效的结构设计措施进行排水、排液，减少腐蚀机会。 3.结构表面的形状应简单，过渡光滑合理，应避免结构过分复杂，随意组合的表面形式会使腐蚀风险增大。 4.当不同金属连接时，要考虑电偶腐蚀[1]的影响。裸露表面的两种金属的电极电位差值应控制在0．25V以内。 5.进行预防应力腐蚀、腐蚀疲劳的设计，采取适当的工艺措施消除内应力。宁可让结构件直接受拉或压，而不使其受弯或扭。 6.选择易于镀覆的几何形状，零件边缘处应设计足够的工艺圆角，以利于获得厚度适当、附着牢固的防腐蚀涂层。 三、零部件结合部分的三防结构设计 零部件结合部分的三防一般设计成密封结构，可采用三防性能比较好的密封胶或者密封圈的方式进行防护，灌胶比较简单，下面着重谈下，使用密封圈进行防护时的结构设计方法。 1.密封圈的选择 ●密封圈一般采用高撕裂性能的硅橡胶，永久变形[2]不大于10％（永久变形量与胶条高度的比值）。 ●密封圈一般常用截面形状为Ｏ型和D型，其他变种型号像含有导电屏蔽功能的双D型等均可参照设计这两种原型进行设计。 ●非Ｏ型密封圈的设计，需要考虑放入沟槽是否会翻转，一般将宽度设计为高度的1.2-2倍。 ●根据使用环境选择合适硬度的密封圈，以下是一些常用硬度的应用特点。
关于电子设备的防雷设计
关于电子设备的防雷设计 【摘要】电子设备由于是由若干个电子元件构成的，所以电子设备在雷击电流下极导造成损坏，使设备的使用性能受到破坏，所以为了有效的确保电子设备运行的安全性，则需要电子设备使用企业做好防雷结构设计，确保电子设备能够稳定、安全的运行。 【关键词】电子设备;防雷设计;雷击;电子均衡器 在夏季来临时，经常会有雷电现象发生，一旦雷电产生，则会使地面上部分设备带来较大的影响，特别是一些贵重的电子设备更易受到雷电的袭击，使电子设备所属企业带来严重的损失。所以需要企业加大对电子设备的防雷设计，有效的掌握雷电发生的规律，从而使企业的经济损失得以有效的降低。 1.电子设备受到雷击损坏路径 雷电在发生时，由于其形成强大的电流和电压，当其作用在电子设备上或是电子设备周围的地面及接地体时则会产生过电压，从而使电子设备受到不同程度的损坏。由于雷电过电压给电子设备带来的损坏形式主要表现在三个方面。其一是由于直接雷击所给电子设备和元器件所带来的损害，这种损害具有极强的破坏性;其二是由于感应雷作用在电子设备和元件所给间接破坏，其相对于直接雷击的破坏来讲程度要稍轻些;当直击雷直接作用于电子设备周围的地面及其它设备的接地体时，则会导致高电位的发生，使电子设备受到较大程度的破坏。 在长期的实践工作中发现，电子设备受到雷击而发生损害，其多数情况下都是由于间接雷击所导致的，当电子设备的导致状态为开口环形感应电压时，则在雷击发生时，则会导致开口处的两点被击穿而产生电火花。但对于导体为闭合回咱时，则会由于感应电压的存在而全电路中存在接触异常的地方产生发热的情况，严重时则会导致电子设备受到烧毁。电子设备由于是由多个电子元器件组成，而且这些电子元器件多集中于入口端，所以在间接雷击下，极易导致元器件受损由于电子设备内部的元器件只有极小的电流能够通过，所以在间接雷作用下，往往不可能一次性的对设备造成损坏，特别是对于绝缘能力较强的电子设备，更不易受到损坏，但在多次雷击发生时，会导致电子设备元器件在重复多次雷击下使其损坏情况加剧，从而导致设备受到破坏。 2.电子设备受到雷击破坏的具体形式 雷击并不是单一的，其方式呈现多样化的形式，所以在雷击作用下会对电子设备带来不同程度的损害，因此需要对雷击破坏的具体形式进行分析，从而提出具有针对性的防雷设计方案，确保电子设备能够安全、有效的运行。 2.1 感应雷：感应雷所对电子设备带来的破坏程度并不是很重，但由于其发生的频率较高，所以不可避免的会给电子设备带来损坏。其破坏主要集中于电子
通信设备的三防设计
通信设备的三防设计 李宏坚、沙东兵 （陕西烽火电子股份有限公司） 摘要：在绝大部分军用通信设备的整机设计中，“三防”设计都是非常重要的，本文分析了“三防”问题的产生的机理，并从材料、结构和工艺方面论述的“三防”设计的要点。 关键字：三防、潮湿、盐雾、霉菌 在军用通信设备可靠性设计中，“三防”设计是指防潮湿、防盐雾、防霉菌设计。我国幅员辽阔，军用通信设备使用环境极其复杂，尤其是在沿海地带的户外使用的军用通信设备，必须具备完善的“三防”设计才能保证其正常工作。一、“三防”设计的必要性 军用通信设备工作环境中的潮湿、盐雾和霉菌会降低材料的绝缘强度，引起漏电、短路，从而导致电子故障和事故。因此，必须采取防止或减少环境条件对军用通信设备可靠性的不利影响，以保证军用通信设备工作中的各项性能，增加产品在恶劣环境中运行的可靠性。 二、“三防”问题产生的机理 1、潮湿 当空气相对湿度大于80%时，军用通信设备中的有机和无机材料构件由于受潮将增加重量、膨胀、变形，金属结构件腐蚀也会加速。如果绝缘材料选用及工艺处理不当，则绝缘电阻会迅速下降，以致绝缘被击穿 2、盐雾 O粒子。它的形成主要是因为风引起盐雾指悬浮在大气中的气溶液状的Na 2 海面扰动和涨、落潮时，海水相互间的冲击和海浪拍击海岸，致使很多海浪粒子拖入空中，水分发蒸后，留下一些极小的盐粒，在大气团的平流和紊流交换作用下，这些盐粒在空气中散开来，并随风流动形成沿海地区盐雾。盐雾与潮湿空气结合时，其中所含的直径很小的氯离子对金属保护膜有穿透作用。盐和水结合能使材料导电，故可使绝缘电阻降低，引起金属电蚀、化学腐蚀加速，使金属件与电镀件受到破坏。 3、霉菌 霉菌在一定温度、湿度的环境条件，繁殖生长迅速，其分泌物形成的斑点影响产品外观。这些分泌物所含的弱酸会使电工仪表的金属细线腐蚀断裂，损坏电路功能。尤其在光学检测相关的仪器上长霉，会使玻璃的反射和透光性能明显下降，破坏光学性能。 霉菌在新陈代谢中能分泌出大量的酵素和有机酸，对材料进行分解反应或老化．影响材料的机械性能和外观。特别是不抗霉菌的材料最容易被霉菌分解，并作为它的食物而直接被破坏，导致材料物理性能的明显恶化。在绝缘材料上生长的霉菌丝含有水分，水具有导电性，因而影响军用通信设备及材料的电气性能。有时菌丝层会越过绝缘材料形成电气回路，使绝缘材料的绝缘电阻明显降低．通电时容易造成短路，烧坏仪器。菌丝还可能改变有效电容．而使设备的谐振电路不协调。这可能给某些电气设备造成严重故障。菌丝还可能改变有效电容，而使设备的谐振电路不协调。这可能给某些电气产品造成严重故障。 军用通信设备内部的元器件材质一般分为金属与非金属。金属在水、盐雾、霉菌的环境中会加快氧化腐蚀；非金属在太阳光、氧、盐雾以及粉尘中也会加快腐蚀。因此，必须采取防止发生氧化反应的措施，防止环境因素对电气产品因机
防雷设计方案
防雷设计方案 The latest revision on November 22, 2020
目录 一、雷电防护理论概述 二、防雷工程项目施工现场情况 三、施工方案 四、工程进度表 五、产品售后服务 一、雷电防护理论概述 雷电是自然界一种常见放电现象，自然界每年都有几百万次闪电，每年雷击造成的人员伤亡和财产损失，仅次于水灾而大于其它任何灾害。 雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业，尤其大规模集成电路为核心组件的测量、监控、通信、计算机网络等先进电子设备广泛运用的电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域，以大型CMOS集成元件组成的这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点，暂态过电压很可能造成电子设备产生误操作，从而造成更大的经济损失和社会影响，尤其地处山野外的高速公路，水电厂、污水处世理厂极易遭受雷击过电压的侵害。它们的共同特点，电力线路往往要翻山越岭，传输和控制线路往往经常穿越复杂的地质层面，这些都是易遭直接雷击或感应过电压的薄弱点。 防雷是一个很复杂的问题，不可能依靠一两种先进的防雷设备和防雷措施就能完全消除雷击过电压和感应过电电压的影响，必须针对雷害
入侵途径，对各类可能性能产生雷击的因素进行排除，采用综合防治——均压、习屏蔽、分流、接地、保护（包括安装先进的防雷产品、过不去电压保护器、电涌保护器），才能将雷害减少到最低限度。 １、雷电的危害 自然界的雷击分为直接雷、雷电感应高电压及雷击电磁脉冲辐射两大类。 a)直击雷是雷雨云对大地和建筑物的放电现象，它以强大的冲击电流、 炽热的高温、猛烈的冲击波、强烈的电磁脉冲辐射损坏放电通道上的建筑物、输入电线、室外设备等，造成极大的经济损失。 b)雷电感应高电压和雷击电磁脉冲，是由于雷雨云和雷雨云之间及大地 之间放电时，在放电周围产生的电磁感应，雷击电磁脉冲辐射以及雷雨云电场的表面电感应，使建筑物上的金属部件，如屋顶管道，铁塔，水箱，电源线，信号传输线，天馈线等感应出雷电高电压，沿这些金属部件线路通过室内的管道，电缆等进入各种电子电气设备，从而放电并损坏设备。 c)因为直击和雷电感应高电压及雷击电磁脉冲的侵害渠道不同，其次是 由于被保护系统的屏蔽差，没有采取等电位连接措施，综合布线不合，接地不规范，没有安装电涌保护器或安装电涌保护器不符合规范的要求等，使雷电感应高电压和雷击电磁脉冲入侵概率高，损坏电子电气设备，全国年薪因雷电造成的损失高达数亿元，因此，我们必须有意识到提高对雷灾的防御能力，并提供完善的一体化解决方案。２、雷电灾害防治的基本方法
航天飞机概述与建模
航天飞机概述与建模 一、航天飞机的发展 航天飞机（Space Shuttle，又称为太空梭或太空穿梭机）是可重复使用的、往返于太空和地面之间的航天器，结合了飞机与航天器的特点。作为一种可重复使用的天地往返运输器，航天飞机是现代火箭、飞机、飞船三者结合的产物。它能像火箭一样垂直起飞，像飞船一样绕地球飞行，像飞机一样水平着陆。。航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具，它大大降低航天活动的费用，是航天史上的一个重要里程碑。 1981年以前，美国的载人航天是通过“水星”、“双子星座”、“阿波罗”和“天空实验室”计划进行的。用火箭发射载人航天器一次，就要消耗一枚巨大的火箭。一些卫星发射后也无法回收。为了解决这个问题，美国在“阿波罗”登月计划后，就着手研制一种经济的、可以重复使用的航天器——航天飞机。这种航天器既能象火箭那样冲向太空，也能象飞船那样在轨道上运行，还能象飞机那样在大气里滑行并自行安全返回地球。 美国自1972年开始投巨资进行研究，历时9年，花费约100亿美元。整个工程是由美国政府机构、工业企业和高等院校的庞大队伍合作，并靠国外一些组织的协助，运用科学的管理方法，按照严格的分工和进度分阶段组织实施的。1981年4月12日，第一架航天飞机“哥伦比亚”号首次发射飞上太空，两天后安全返回。 第一架轨道飞行器“企业号”于1976 年9月17日出厂。1977年2月开始进行进场着陆试验。试验分三组进行。第一组试验5次，检验用波音747飞机驮飞时的稳定、颤振等特性，轨道飞行器中不载人；第二组作载人飞行试验，共3次，由飞行员检查轨道飞行器爷系统的性能；第三组试验5次，飞行中轨道飞行器与波音747飞机分离，滑翔飞行返回发射场，试验于1977年11月完成。之后，1978年3月“企业号”被运往马歇尔航天飞行中心与外贮箱和固体火箭组装进行发射状态的地面振动试验，1979年4月“企业号”运往肯尼迪发射场，在39A综合发射中心与固体助推器和外贮箱组合进行合练。1981年4月开始飞行试验，原计划试飞6次，但实际在第4次飞行时已携带国防部卫星执行任务。到1994年底共发射66次，成功率98．48％。
电子产品三防知识
三防质量是指电子产品防潮、防盐雾、防霉菌地性能.其核心是考核电子产 品在湿热、工业大气和盐雾环境条件下抵抗腐蚀地能力. 电子产品三防质量控制环节主要有：避免腐蚀地三防结构设计和三防工艺设计，合格地生产加工工艺及其严格地三防验收试验，以上环节、缺一不可.文档来自于网络搜索通常，检测电子产品三防性能地试验方法主要有：人工加速试验和天然大气暴露试验两大类.人工加速试验试验周期短、试验结果与实际情况相差较大，大气暴露试验周期长，试验结果更接近真实情况.在电子产品设计、研制和生产阶段大都采用人工加速试验检查设计或工艺存在地问题和缺陷，控制批生产产品地三防质量.而在进行电子产品使用状态和寿命研究时，则倾向于采用长时间地天然大气暴露试验(如年以上).文档来自于网络搜索 人工加速试验又称人工模拟环境试验，电子产品最常用地人工加速试验有：湿热试验、盐雾试验和霉菌试验. 湿热试验——用于考核电子产品及材料在温度循环变化、产品表面产生凝露地湿热条件下使用和存储地可靠性，它可确定电子产品电气性能、机械性能变化情况，也可用于检查材料耐受腐蚀地能力.因为有许多种腐蚀只有在湿度相当大时才能发生，而且温度和湿度愈高、腐蚀速度越快.通常湿热试验不用于确定腐蚀效果，但金属表面上附存地杂质如焊剂、加工过程残留物、灰尘、指纹、手汗等，在湿热环境可能会诱发腐蚀或加速腐蚀.不同金属之间或金属与非金属材料地连接处，即使无污染物，在相对湿度很高或存在凝露时均是一种腐蚀源.文档来自于网络搜索 盐雾试验——用于考核电子产品及材料抵抗盐雾腐蚀地能力，确定对电子产品电气性能和材料物理特性影响程度，通过试验确定存在潜在腐蚀隐患地部位，寻找设计或工艺缺陷，以便改正.批生产过程，通过盐雾试验检查供应商加工地结构件涂、镀层质量是否满足设计文件对三防性能地要求.文档来自于网络搜索 霉菌试验——用于检查电子产品中非金属材料及元件、有机涂层等地抗霉特性，通过试验找出抗霉特性差地材料与元件，对其进行更换.文档来自于网络搜索 以上论述说明，在批生产过程，检测结构件金属镀层三防质量主要可通过盐雾试验和湿热试验来进行，而检查结构件地有机涂层三防质量除了盐雾试验和湿热试验，还应进行霉菌试验.文档来自于网络搜索 盐雾试验地局限性 影响电子产品金属材料腐蚀地因素很多，除了含盐介质外，还有工业大气、、、、、醋酸等介质，单一地抗盐雾性能不能作为被试材料在所有使用环境中抗腐蚀性能地直接指南.文档来自于网络搜索 盐雾试验只强调海洋环境含盐空气地一种环境因素，而不是全部自然盐雾环境条件，因而盐雾试验有其局限性，例如：试验程序不能直接证明，通过盐雾试验地样品能保证在所有腐蚀条件下耐蚀性能良好；中性盐雾试验结果与实际环境下使用情况比较有较大差距，盐雾试验通过地持续时间与镀件使用寿命之间地相关性很小.文档来自于网络搜索为此，近十年来各国已开始倾向采用盐雾湿热干燥等环境因素交替变化地循环腐蚀试验方法（、、）代替传统恒定连续喷雾地中性盐雾试验.在试验条件上除了盐介质因素外，加进了湿热和干燥环境因素，起了加速作用，相比连续喷雾具有更大地潜在破坏性.这种试验程序在某些方面模拟了天然环境因素地规律，提供了更真实地试验条件，其结果更接近实际使用情况.文档来自于网络搜索 循环腐蚀试验方法需开发新型盐雾试验箱、而且试验数据有待进一步完善和验证，有关涂、镀层地新试验规范目前还未制定，所以尽管常规恒定连续喷雾地中性盐雾试验()存在以上局限性，但由于其操作简单、重现性好，它目前仍是一种快速检查材料三防质量和缺陷，检测电子产品金属材料镀覆层耐蚀性能地有效试验方法.文档来自于网络搜索
PCB防雷设计
PCB防雷设计 目录 前言 (2) 摘要： (2) 关键词： (2) 缩略词解释 (2) 一.目的 (2) 二.适用范围 (2) 三.引用/参考标准或资料 (2) 四.名词解释 (2) 五.指导书内容及其它 .................................................................... 错误！未定义书签。 六.附录............................................................................................. 错误！未定义书签。
前言 本规范/指导书由公司研发部发布实施，在研发部内执行, 适用于指导本公司的产品设计开发及相关活动。 摘要： 本指导书介绍了我司产品防雷电路在PCB设计时的注意事项及规则。 关键词： 防雷电路PCB设计 缩略词解释 一. 目的 为了规范公司产品防雷电路的PCB设计，研发电子工艺部和防雷产品开发部共同组织编写了防雷布线设计操作指导书。 二. 适用范围 本指导书主要针对公司产品防雷电路的PCB设计，适用于产品设计中的所有成员，特别包括硬件设计工程师和CAD设计工程师。 本指导书适用于公司所有用Mentor Graphics及Power PCB软件进行防雷电路PCB设计。 本指导书由公司研发部电子工艺部、防雷产品开发部主管或其授权人员，负责解释、维护、发布，研发部QA负责监督执行。 三. 引用/参考标准或资料 [1]. YD/T 1235.1-2002 通信局(站)低压配电系统用电涌保护器技术要求 [2]. YD/T 1235.2-2002 通信局(站)低压配电系统用电涌保护器测试方法 [3]. YD/T 944-2007通信电源设备的防雷技术要求和测试方法 [4]. GB/T 17626.5-1999 电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验 [5]. IEC 61643系列标准 四. 名词解释 1、电涌保护器（SPD） 俗称防雷器。是通过抑制瞬态过电压以及旁路电涌电流来保护设备的一种装置。它至少含有一个非线性元件，即SPD器件。 2、SPD器件
电 子 设 备 的 防 振 设 计
3 电子设备的防振设计 于书吉 序 随着现代工业、交通运输业、建筑业以及航空、航天、海洋工程等国防科技工业的飞速发展，促进了能源、材料、电子技术、空间技术的不断拓新，在机械化、自动化控制技术方面不断得以提高。在科技发展的过程中，大量的电子设备得以开发应用，与此同时，随之而来的问题就是对各类电子设备安全运行和准确可靠提出了更新更高的要求。不良的使用环境，将对精密的电子产品产生一定的影响，其中环境振动问题就已经引起工程技术人员的高度重视，可以说这是科技发展的必然。 振动无处不在，人类就生活在振动的世界里，也就是说振动是客观存在的自然现象，从物理学的角度看，凡是运动的物体就有振动现象发生。例如汽车、火车、飞机、轮船等，甚至人体内的心脏跳动、肺部呼吸都是一种振动。在某些情况下，由于振动在机械力学、流体力学、电子学、声学、生物工程等诸多领域中都占有很重要的位置，其中包含有用的振动被利用，有害的振动被控制。特别是当振动危及到人的生活质量；危及人的工作环境；危及到某些电子设备、机械设备的正常使用时，如何能对这类环境振动予以有效控制，将是人们关注的重点。 绝大多数的电子设备并不产生明显振动，也不会对环境带来危害。但是由于电子设备的使用范围非常广泛，使用的领域也非常广泛，所以必然会出现在较高的环境振动条件下安装使用一些先进的、高精度、高准确度的电子设备。由此而来的是人们如何能有效的控制那些振动，从而确保电子设备的有效使用，就显得十分重要了。从这个角度出发，本讲将从机电设备运转时产生的振动，以及如何有效控制，作一简要介绍，供大家参考并指正。
1．振动的基本概念简述 运转着的机电设备，无论是以旋转方式运动，还是以往复的方式运动，由于运转中的机械零件或部件之间存在着力的传递，这些零件或部件在力的作用下产生撞击、摩擦形成交变应力或磁性应力而产生了振动。一般来讲，振动都是在某种外力的作用下而产生，其本身也是一种能量。振动能量的一部分是振动体直接向空间辐射而形成空气噪音；另一部分则是通过承载振动体的基础及其结构进行传递而形成结构振动。 一般的机电设备产生的振动可以分为两种类型：一种是稳态振动，另一种是冲击振动。产生稳态振动或冲击振动与造成这种振动的机理有关。例如：持续运转的机电设备产生的振动就是稳态振动，而在受到瞬间外力的冲击发生的振动则是冲击振动。两种振动特性不同，控制方法也不同。 从工程角度，人们往往将机电设备产生的振动统称为机械振动。机械振动的分类方法很多，按振动规律可分为：简谐振动、非简谐振动、随机振动；按振动产生的原因可分为：自由振动、受迫振动、自激振动、参变振动；按自由度多少可以分为：单自由度系统振动、多自由度系统振动；按振动体位移特征可分为：角振动、直线振动；按系统结构参数特征可分为：线性振动、非线性振动。 在实际工程应用中，我们应当注意研究和分析振动产生的原因以及它的规律和特性，才能有效地控制，其中也包括监控机电设备运行情况；诊断异常振动原因；防止和隔振方法等。 1．1振动的形成与特性 振动的形成，简单地讲就是物体在作运动而产生的。由于运动的形式不同，振动体的结构不同，造成振动的特性也就各不相同。 众所周知，机电设备都不是一个简单的物体，而是由若干个零件部件的有机组
电子结构三防设计
电子结构的三防设计 摘要：电子结构在各种自然环境因素的综合影响下，面临着诸多失效形式，因此只有在设计阶段就注入环境防护理念，优选材料，优化结构再结合一定的工艺防护措施才能极大的提高电子产品对环境的适应性和产品使用的可靠性。 关键词：电子结构；三防技术 环境因素是军用电子产品在使用、运输和存储中号虑的重要因素，而且环境因素也影响着电子设备的稳定性和可靠性。军用电子产品因环境防护不当造成的损失也是相当惊人，美军曾经对机载电子设备的故障进行统计，发现50％以上的故障与环境因素有关，所以提 高军用电子产品的环境适应能力才有极大的经济效益和军事效益。 三防技术从理论研究到工程应用近年来的发展，应用领域不断扩大，从早期单一的工艺防护发展到现在的总体设计、电路设计、结构设计、标准化系统工程，三防技术的内涵发生了很大变化，现在的三防是以提高产品的环境适应性为目标，内容包括防水、防潮、防结露、防盐雾、防霉、防腐蚀、防老化、防振、防静电、防高压击穿、防污染、防风沙、防积雪、防裹冰、防鼠害等等。 1 电子结构三防的技术措施 三防技术是一个综合性概念，涉及到诸多方面的应用。要提高电子产品三防能力，必须从产品的设计开始就注入三防设计理念。三防设计理念的注入，可以保证产品从整机到分机，再到零部件都具有适应环境变化的能力。三防处理工艺可以保障和补充设计中三防的不足，提升产品抵抗环境变化的能力，从而极大的提高电子产品的可靠性。以下就从材料、结构、工艺三方面进行阐述，并将三防理念注入其中。 1．1 材料防护 材料防护主要是指正确、合理地选取材料，并通过对材料(包括金属材料和非金属材料)辅以一定的工艺处理措施，以进一步提高材料的耐环境变化能力。根据电子产品的实际使用环境分类及三防等级要求，选择适当的材料来制造零部件。选取材料是三防设计的第一步，也是关键的一步。 恶劣环境中工作的电子产品，面临着盐雾、锈蚀、霉菌、老化等各种环境问题，为了使电子产品能够适应各种恶劣环境，应尽量选用耐腐蚀性好的金属材料和不长霉菌、耐老化的非金属材料。耐腐蚀性好的金属材料主要有，铝合金、奥氏体型不锈钢、钛合金、金、镍等，考虑到经济因素，通常选用铝合金、不锈钢、钛合金等再涂覆金属层或非金属层。 选用材料时，应了解材料的相容性问题，掌握材料的腐蚀机理、破坏肜式等。以保证结构设计时能避免某些危险性大的腐蚀形式，防止不同材料彼此相互作用、相互影响而引起腐蚀、老化等。因而根据材料的相容性合理地选择镀层以及不同类型金属的合理选用是极为重要的。两种材料的电位差越大腐蚀越严重。设计中，在同一种结构中尽量选用同一种金属材料，或者应选用电极电位相近的材料，而且两种材料的电位差应小于0．25 V，否则在结构上要采取相应的防护措施，如表1中列出了常见可以相容(接触)的一般材料。
电子设备三防设计说明
目录 1三防设计总则 全过程控制原则：在产品设计的全过程中应始终注意腐蚀控制问题，即在方案论证、技术设计、材料与工艺选择、研制和生产过程中都要考虑腐蚀及其控制。 综合控制原则：产品设计时，主要从以下方面综合考虑腐蚀控制问题：环境条件、结构设计、材料选择、金属腐蚀与预防、表面防护、有效的防护包装。 防止腐蚀的基本方法： 采用高耐蚀性材料； 消除或减弱环境中的腐蚀性因素； 对不耐蚀材料进行耐蚀性表面处理； 防腐蚀结构设计； 电化学保护。 防腐蚀设计的基本步骤： 在开始结构设计时，首先需要了解或定位产品的工作环境、产品的使用期限，确定产品中各部位结构件的类型，再根据零件的功能目的进行详细的选择、设计。在详细设计过程中，每一个零件都需从结构形状、受力状态、材料、表面防护层、生产加工、装配、储存运输、工作寿命等以及与其相关的环境条件方面加以考虑，以使零件既能满足功能需求、又能达到最佳的防腐蚀状态。
环境类型和三防等级 2结构件分类按所处环境划分 . Ⅰ型结构件：处于Ⅰ型面的结构件。 . Ⅱ型结构件：处于Ⅱ型面的结构件 按设备工作时所处的自然环境, 将结构件分为Ⅰ型结构件和Ⅱ型结构件两类. 除安装或工作时能与自然环境直接接触的外露零件外, 大多数零件属于Ⅱ型结构件.
3结构设计与三防 为防止腐蚀，在产品设计阶段就应当进行合理的防腐蚀结构设计。金属结构设计是否合理，对于接触腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、均匀腐蚀的敏感性影响很大。合理的结构设计使产品的腐蚀减至最小。设计时，不仅要考虑零件本身的结构，同时还应该考虑其与本系统中其它零件相互之间的关系，即考虑产品的整体结构。 3.1合理的结构形状 . 结构形状应尽可能简单合理。形状简单的结构件容易采取防腐蚀措施；而形状复杂的结构件，其面积必然增大，与介质的接触机会增多，死角、缝隙、接头处容易使水分积存和使腐蚀介质浓缩，而引起腐蚀。简单的构件还便于排除故障，有利于维修、保养和检查。 . 防止残余水分和冷凝液的积聚。一般来说，没有水分就不会发生腐蚀，残余水分和灰尘积存处，往往是腐蚀严重的部位，因此结构设计应考虑使水分不能积存，而且还应考虑易于涂装和维修。 3.2避免不均匀和多相性 不同的金属、气相空间、热和应力分布不均匀、以及体系中各部位间其它差别，都会引起腐蚀破坏。因此，设计时应努力使整个体系的所有条件尽可能地均匀一致。 3.3避免尖角（特别是凸出的棱角） 要避免尖锐的凹角；可能的话，拐角处尽量做成流线性、且内角半径尽可能大（一般折弯半径不能低于0.5mm，厚度低于1.0mm的薄板折弯半径不能低于0.3mm）；可能时，应规定加工精度、切口尖角度（或毛刺高度）、倒内圆角尺寸等。 3.4避免凹凸不平的平面 由于“拉丝”或“喷砂”都是使表面粗化而形成一定的装饰纹路，因此除非确实有装饰需要、否则不建议采用“拉丝”或“喷砂”处理；而且只允许在铝材、不锈钢材料表面应用。（目前装饰用的拉丝或喷砂表面粗糙度分别为：拉丝为～
电子设备的防雷
电子设备的防雷
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电子设备的防雷 随着微电子技术的发展，电力系统中广泛采用了微波通信和各种自动化系统。电子设备的防雷问题已提到日程上。为了提高电子设备防雷运行的水平，各个使用部门均制定了相应的标准、规程、规范或导则。例如，由邮电部主编的国标“电子设备雷击保护导则（GB7450—87）”，由邮电部基建司主编的通信行业标准“微波站防雷与接地设计规范（YD2001—93）”，由信息产业部综合规划司主编的通信行业标准“移动通信基站防雷与接地设计规范（YD5068—98）”和“通信工程电源系统防雷技术规范（YD5078—98）”以及由国家电力调度通信中心主编的电力行业标准“电力系统通信站防雷运行管理规程（DL548—94）”等。但是由于电子设备的防雷研究还只是近十余年的事情，要达到与目前强电设备防雷技术相似的水平，还需经过一段时间的努力。 下面结合微波站防雷对电子设备的防雷作一具体分析。微波站雷害的来源有直击雷、感应雷和侵入波三个方面。通常雷击微波站进线形成的过电压或因雷击而在进线上感应的过电压可以从低压电源线、通信线和信号线入侵微波站；雷击微波站天线铁塔而出现的高电位可以从天馈线、波导管或接地线入侵微波站。下面着重介绍微波站的侵入波保护。 雷击时出现在导线与地间的过电压称为纵向过电压（或称共模过电压）；出现在导线间的过电压称为横向过电压（或称差模过电压）。这些过电压需用相应的过电压保护元件来抑制。装在靠近外线路入口处的保护称为粗保护，用作粗保护的保护元件要求有大的通流能力，允许有较高的残压。用于内电路固体元件保护的称细保护，用作细保护的保护元件要求有较低的限幅电压（残压或箝位电压），其通流能力可较低。性能好的电子装置自身应带有细保护元件。 一、用于电子系统的过电压保护器件 目前用于电子系统的过电压保护器件主要有气体放电管、氧化锌压敏电阻和齐纳TVS （Transient Voltage Suppressor）二极管等。 1. 气体放电管 气体放电管是一种用陶瓷或玻璃封装、内充低压惰性气体（如氩气、氖气）的放电间隙。当加在间隙上的电压超过其放电电压时，间隙击穿，从而起到限制过电压的作用。气体放电管有二电极和三电极两种结构。图1为其保护接线示意图。三电极放电管的优点是当一线的电极对接地极放电时，所产生的电弧会照射接于另一线的未放电的间隙，强迫该间隙提前产生点火电子。因而也在极短时间内对地放电。根据试验，利用这一原理，两电极放电的时间差可减少为0.15 ~ 0.2ms。 （a）二极放电管b）三极放电管 图1 气体放电管的保护接线 气体放电管的特点是通流容量大（一般为103 ~ 105A），极间电容小（不大于10pF），但其动作电压较高（冲击击穿电压不能低于250V），响应时间慢（10–6s），而且动作后会出现续流，不易关断，所以通常用于电话线及高至50 MHz的信号的初级保护。 2. 氧化锌压敏电阻 氧化锌压敏电阻是以氧化锌(ZnO)为主要材料，以少量的氧化铋（Bi2O3）、氧化钴（Co2O3）、氧化锰(MnO2)、氧化锑(Sb2O3)等金属氧化物作添加剂，在1000℃以上的高温中烧结而成的非线性电阻片。理想的非线性电阻应在大电流时呈现为小的电阻以保证在雷电流通过时其上的压降（残压或箝位电压）足够低，起到限压的作用。在雷电流过去以后，当加在电阻片上的电压是其正常工作电压时，电阻片应呈现为大的电阻以保证系统能恢复正常工作。其非线性程度可用下式表示
电子设备的三防设计
2012年8月内蒙古科技与经济A ugust2012 第15期总第265期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.15T o tal N o.265 电子设备的“三防”设计 刘 琳,赵慧峰 (三门峡职业技术学院电气工程系,河南三门峡 472000) 摘 要:分析了潮湿、盐雾、霉菌对电子设备的破坏,从三防设计中合理的结构设计、工艺设计、防潮设计、防盐雾设计以及防霉菌设计等方面论述了电子设备结构设计中的三防要求,并指出结构设计是三防设计的关键,它贯穿于整个产品的设计之中。 关键词:三防设计;结构设计;工艺设计;防护方法 中图分类号:T N602 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)15—0101—02 在电子工业中,三防设计指的是防潮设计、防盐雾设计和防霉菌设计。潮湿、盐雾和霉菌会腐蚀和破坏电子产品的设备和材料,从而导致产品的电气性能下降、机械强度降低,严重时会导致产品的功能失效。在我国南方和沿海地区使用的、尤其是在户外使用的电子设备均应进行三防设计。 1 潮湿、盐雾、霉菌对电子设备的破坏 1.1 潮湿环境的危害 经常工作于潮湿地带、坑道、海洋或其他恶劣气候条件下的电子设备,由于极易受到潮湿空气的侵蚀,通常会在元件或材料表面凝聚一层水膜甚至渗透到材料的内部,造成材料表面电导率增加、体积电阻率降低、介质损耗加大,从而产生电气短路、漏电或击穿等故障。同时,潮湿气候还会引起覆盖层起泡、脱落,使其失去保护作用。 1.2 盐雾环境的危害 盐雾是沿海地区的常见大气现象,大气中含有氧气、湿度、温度变化和污染物等腐蚀成分和腐蚀因素。盐雾腐蚀就是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀。腐蚀是材料或其性能在环境的作用下引起的破坏或变质,腐蚀会导致一系列不良后果:金属零件、部件的电气性能和机械性能发生变化;开关、连接器的接触不良;机械传动系统的精度降低;紧固件的强度减弱;电磁元件的参数发生变化等。此外,腐蚀产物还将造成电气短路、绝缘材料漏电等许多故障。电子设备常见的腐蚀现象很多,例如,镀银导线和器件表面失去光泽、变黑;镀银层出现“白锈”;海用雷达天线的腐蚀;机壳表面油漆层的剥落、锈斑;各种接线柱之间或印制电路板线路之间发生的“银迁移”等。 盐雾是一种气溶胶状体,其主要成分是NaCl和M gCl2,其余为少量的Mg SO4、CaSO4和其他杂质。盐雾中的主要成分NaCl分解成Na+和Cl-离子,Cl-离子的穿透力极强,能穿透金属表面上起保护作用的氧化膜,对金属造成腐蚀,把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物,使钝化态表面变成活泼表面,造成对产品极严重的不良反应。NaCl的存在使材料的绝缘电阻降低,例如,黄蜡布经10天的盐雾试验其绝缘电阻下降1～4个数量级。盐雾腐蚀的速度随温度、湿度的升高而加速。但是实验发现,当RH<70%时,腐蚀速度会变得很慢。 1.3 霉菌环境的危害 霉菌属于真菌,为单细胞生物,它生长于植物与各种普通材料上,靠孢子传播繁殖。孢子大多在温度为26℃～32℃、相对湿度为85%以上,能提供营养物质的材料上生长。这些材料有蜡克线、棉线、棉布、黄蜡布、电话纸、牛皮纸、电缆纸、硝基漆、酚醛塑压粉等,其中,许多材料是变压器、继电器中常用的材料,所以电子设备在使用上述材料时应特别注意霉菌的影响。 2 防潮设计 2.1 防潮设计要求 在生产设计中,防潮设计的要求: 材料选用采用防火、防霉、防锈蚀的材料; 保持设备机箱内空气循环,防止湿气的积聚; 湿气要及时排除,可以适当采用干燥剂来去除湿气; 在设备表面涂覆保护层以防止锈蚀; 设备中有变压器的,变压器和线圈之间的空隙用绝缘性能好的涂料来浸渍、填充; 对元器件进行塑料装,在塑料密封盒内封装和密封。 2.2 防潮常用方法 目前,防潮采用的主要方法有两种。 2.2.1 密封。即将电子器件封闭,不与外界的空气、水或其他腐蚀介质接触。在密封时,应特别注意转动件、接插件、连接导线等处的密封设计。此外,还应消除设备内部可能引起腐蚀的其他因素,如将密封的元件、器件预先干燥,或将设备内部抽成真空后充填惰性气体(氮气和氩气),或采用化学干燥剂排除设备中的湿空气。对于空用电子设备,可用热熔状态的树脂或橡胶进行灌封。经过处理后的组件,除可防潮、防腐之外,还可防振缓冲。 2.2.2 涂覆或浸渍防潮涂料。将电子设备的零件、部件(如线圈绕组、变压器等)喷涂或浸渍环氧绝缘清漆、环氧聚酰胺绝缘清漆、有机硅改性聚氨酯绝缘漆等各种防潮绝缘漆。 3 防盐雾设计 因为盐雾会引起电子设备的腐蚀,因此,防盐雾设计也就是防腐蚀设计。 3.1 防盐雾设计防盐雾化学腐蚀的原则 ? 101 ? 收稿日期:2012-04-28 作者简介:刘琳,讲师,三门峡职业技术学院电气工程系教师,从事电子方面教学10年。主攻方向为电子产品设计与加工。
防雷开关电源电路的设计方案
一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷，而强大的电磁场产生的感应雷和脉冲电压却能潜入室内危及电视、电话及电子仪表等用电设备。特别是太阳能控制仪表，由于太阳能安装位置的特殊情况，其使用稳定性是广大开发人员一直关注的重点。 瞬间高电压的雷击浪涌以及信号系统浪涌是引起仪表稳定性差的重要原因，信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰(EMI)、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响，会使传输中的数据产生误码，影响传输的准确性和传输速率。如何设计防雷电路成为仪表研发的关键问题。 雷击浪涌分析 防雷击浪涌电路的设计 解决方案： 应用将压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联 使用线绕电阻断开电路 雷击浪涌分析 最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的，而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化(VLSI芯片)，从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入电脑设备，我们就这两方面分别讨论： 1、电源浪涌 电源浪涌并不仅源于雷击，当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电源浪涌，电网绵延千里，不论是雷击还是线路浪涌发生的几率都很高。当距你几百公里的远方发生了雷击时，雷击浪涌通过电网光速传输，经过变电站等衰减，到你的电脑时可能仍然有上千伏，这个高压很短，只有几十到几百个微秒，或者不足以烧毁电脑，但是对于电脑内部的半导体元件却有很大的损害，正象旧音响的杂音比新的要大是因为内部元件受到损害一样，随着这些损害的加深，电脑也逐渐变的越来越不稳定，或有可能造成您重要数据的丢失。 美国GE公司测定一般家庭、饭店、公寓等低压配电线(110V)在10000小时(约一年零两个月)内在线间发生的超出原工作电压一倍以上的浪涌电压次数达到800余次，其中超过1000V的就有300余次。这样的浪涌电压完全有可能一次性将电子设备损坏。 2、信号系统浪涌 信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响，会使传输中的数据产生误码，影响传输的准确性和传输速率。排除这些干扰将会改善网络的传输状况。 基于以上的技术缺陷和状况，本文根据实际使用设计了一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌的开关电源电路。 防雷击浪涌电路的设计 本文所设计的是一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路，并将其应用到仪表的开关电源上。整个电路包括防雷电路和开关电源电路，其中防雷电路采用3个压敏电阻和一个陶瓷气体放电管组成复合式对称电路，共模、差摸全保护。与经典的开关电源电路组成防雷仪表的电源电路，采用压敏电阻并联，延长使用寿命，在压敏电阻短路失效后与开关电源电路分离，不