工程機(jī)械控制器封裝的電磁兼容性設(shè)計(jì)

陳香琳

摘 要：工程機(jī)械電子控制系統(tǒng)及狀態(tài)信息監(jiān)控系統(tǒng)要具有良好的環(huán)境適應(yīng)性和電磁兼容性，才能滿足工程機(jī)械的使用要求。本文就工程機(jī)械電控系統(tǒng)中控制器的電磁兼容性提出設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械電控系統(tǒng)；控制器；電磁兼容性

中圖分類(lèi)號(hào)：TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）10（c）-0017-01

在全面分析工程機(jī)械控制和監(jiān)測(cè)需求的基礎(chǔ)上，采用通用化、模塊化設(shè)計(jì)理念和先進(jìn)的微電子技術(shù)，構(gòu)建工程機(jī)械電子控制系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)，是為工程機(jī)械信息化、智能化的實(shí)現(xiàn)及其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定必要的技術(shù)基礎(chǔ)，研制出的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的控制器及液晶顯示終端，可應(yīng)用于工程機(jī)械電子控制系統(tǒng)和狀態(tài)信息監(jiān)控系統(tǒng)，改變目前我國(guó)工程機(jī)械控制器依賴進(jìn)口的局面，具有良好的效益和應(yīng)用前景。

電子控制系統(tǒng)及狀態(tài)信息監(jiān)控系統(tǒng)要具有良好的環(huán)境適應(yīng)性和電磁兼容性，才能滿足工程機(jī)械的使用要求。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)研究的控制器和顯示終端原理樣機(jī)需通過(guò)環(huán)境適應(yīng)性和電磁兼容性的試驗(yàn)，從而能滿足工程機(jī)械的使用要求。如何解決電控系統(tǒng)內(nèi)的電磁兼容性問(wèn)題，也是工程機(jī)械電控設(shè)計(jì)研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本研究是依據(jù)GB/T 4942.2-1993《低壓電器外殼防護(hù)等級(jí)》、GJB 1389-2005《系統(tǒng)電磁兼容性要求》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電子產(chǎn)品環(huán)境和電磁兼容性的要求。

控制器的封裝是提高電磁兼容性的重要途徑，設(shè)計(jì)時(shí)采用下列技術(shù)措施提高電磁屏蔽效果。

1 連接器選型

所有連接器選用航空連接器，如圖1所示，該類(lèi)接插件為全金屬制作，與結(jié)構(gòu)件采用螺紋連接，且內(nèi)部還有屏蔽磁環(huán)，能夠有較好的電磁屏蔽效果。并且自身帶有密封圈，環(huán)境密封較好，體積小、重量輕。

2 選用屏蔽電纜

航空連接器引出的電纜線束要裹有輕型防波套（屏蔽網(wǎng)），這樣電纜不但柔韌性不會(huì)降低，同時(shí)也起到了屏蔽效果。屏蔽電纜與航空連接器連接時(shí)，防波套與航空連接器必須連接緊密，用熱縮套管整形密封，達(dá)到更好的屏蔽效果。

3 選用高性能密封橡膠和導(dǎo)電膠

采用由高性能硅膠以及鋁鍍銀顆粒混合組成的鋁鍍銀硅橡膠密封條進(jìn)行密封，其內(nèi)阻很小，只有幾歐姆。具有良好的環(huán)境密封、優(yōu)異的物理機(jī)械性能和良好的屏蔽效果。

鋁鍍銀填料的導(dǎo)電橡膠是鹽霧環(huán)境下用于鋁表面的最好襯墊材料。為達(dá)到更好的電磁屏蔽效果與防水措施，要將鋁鍍銀硅橡膠密封條與導(dǎo)電膠共同使用。

選用與鋁鍍銀硅橡膠密封條同樣特性的導(dǎo)電膠（72-00192），導(dǎo)電膠是一種固化或干燥后具有一定導(dǎo)電性能的膠粘劑，以導(dǎo)電粒子形成復(fù)合粉體與環(huán)氧樹(shù)脂固化劑為黏合劑形成導(dǎo)電通路。應(yīng)用于縫隙處接合面的膠合，適于永久密封。頻率在1 GHz時(shí)，效果較好。對(duì)屏蔽玻璃與結(jié)構(gòu)體配合面的間隙，薄膜鍵盤(pán)扁平電纜通過(guò)結(jié)構(gòu)體引出的遺留的間隙都可用其進(jìn)行粘結(jié)填充，它能夠保持縫隙處的導(dǎo)電連續(xù)性，用以達(dá)到屏蔽的效果。

4 液晶顯示終端配有電磁屏蔽玻璃

屏蔽玻璃是以有機(jī)（或無(wú)機(jī)）玻璃的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁屏蔽技術(shù)而研制出的特種玻璃，它主要使用在既有電磁屏蔽要求，又有一定可視要求的部位。因此具有良好的抗電磁干擾和防信息泄漏性能，以及良好的透視性能。

電磁屏蔽玻璃主要有兩種，一種是將金屬絲網(wǎng)夾于兩塊玻璃之間；另一種是在玻璃表面鍍制金屬薄膜，前者的屏蔽效果、透光率都優(yōu)先與后者，所以設(shè)計(jì)時(shí)選用金屬網(wǎng)屏蔽玻璃，如圖2所示。其屏蔽效能＞60 dB，透光率達(dá)65%以上。

5 合理的封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

封裝時(shí)根據(jù)控制器原理樣機(jī)電路板尺寸，從電路板安裝方式，連接、結(jié)構(gòu)加工工藝等方面開(kāi)展了研究，通過(guò)三維軟件進(jìn)行實(shí)體建模設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)合理的控制器及液晶顯示終端的封裝結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)

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