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电子产品的结构设计范文1
【关键词】空调结构设计 提高产品性能 影响分析
空调可以调节夏季的高温，可以驱赶冬天的寒冷，让人们可以随着自己的心愿任意地调节自己喜欢的温度，使人们的生活和工作的环境更加的舒适。随着人们环境保护意识的增强，空调设备在结构设计中也做了很大的调整，空调生产厂家为了迎合市场经济的发展，研发出更加节能、环保类型的新型产品。对空调的内部结构进行了更好的技术改进，达到提高空调的性能，降低了能源的消耗，提高了能源的高效利用率，推动空调产业的向前发展。
1 优化空调性能的优点
现在的空调与电脑、电视、洗衣机、冰箱一样是人们日常生活中，家用电器的重要组成部分，其中空调的消耗能量是最高的，对人们的生活环境影响也最大。在空调的生产过程中，使用了非金属元素氟，非金属元素氟可以对大气外层的臭氧层进行破坏作用，臭氧层具有隔离太阳紫外线的功能，保护地球生物不被紫外线直接照射；一旦臭氧层出现空洞，紫外线就会通过空洞直接进入到地球表面，给地球生物造成重大的伤害。例如：紫外线直接照射到地表或是人体上，可以产生强烈的辐射，导致海洋生物的死亡或是灭绝，使农作物大量的减产，使人们的皮肤出现红肿、皱纹、色素沉积等问题。空调使用的数量越多，产生的氟元素就会越多，破坏臭氧层的几率就越大，对人体造成的伤害就越强。
空调的运转是由电能带动的，电能是由煤炭资源经过燃烧释放出的热能，或是由石油、天然气等不可再生资源的消耗产生的热能带动。如果有一天这些不可再生资源消耗完了，人类生存的环境将不可想象。因此，只有优化空调的性能，改善空调的内部结构，加强空调的能源使用效率，生产出符合社会经济发展的新型产品，才是节约能源的最好做法。
2 优化空调的各个组成部分
2.1 空调换热器的优化
换热器是空调的重要组成部分之一，要想提升空调的能源利用率，改变空调的内部结构，首先，就要优化空调的换热器。空调的重要组成部分中包括换热器和压缩机，它们是空调消耗能源最大的组成部分，要想优化空调的结果设计，就要先将空调的换热器更换成比当前使用更大的。更大的换热器可以促进空调更好的调节环境的温度，降低空调的能源消耗。当然，优化换热器的同时，还要兼顾生产成本的考虑，既要选择最适合的换热器，优化空调的结构设计，又要提高空调的使用性能。
2.2 空调压缩机的优化
空调的压缩机比换热器的重要性更高，属于是空调结构的核心技术，压缩机的性能决定了空调的使用性能，优化空调的压缩机是提高空调节能的最佳途径。空调的压缩机大多数采用的旋转式压缩机，这种压缩机的制冷量与空调的整体制冷量不同，当压缩机的制冷量过高时，就会增加空调的耗能，降低了空调的性能；当压缩机的制冷量过低时，就会损失制冷的数量，使空调的整体制冷量降低，起不到空调节能的效果。因此说，压缩机的能效决定了空调的能效，是空调能效的重要参考数值，能效高的比能效低的更加节能。与换热器一样，优化压缩机要考虑生产的成本控制，推动空调事业的发展。
3 影响空调性能的送风方式
空调的使用是为了更好的改善人们生活和工作的环境，更换室内的空气，保证室内空气的流通和清新，使人们生活在轻松、愉悦的环境之中，提高生活环境的质量。
3.1 置换通风
置换通风是新兴起的一种空调换气方式，他是将新鲜的气流从空调的散热器中释放出来。这些新鲜的气流由于没有受到外界的污染，所以质量比较轻，是从室内的底部上升到室内的顶部，在气流上升的过程中，底部的空气比较新鲜，上面的空气由于杂物比较多，空气的质量不是很好。因此，空调的散热器一般安装在室内的底部，确保空调通风的顺利进行。
3.2 工位送风
工位送风是非常特殊的送风方式，包括设备通风、区域通风、人员的自动调节。工位送风的方式就是将送风的出口安装在人们可以呼吸的位置，通过特殊的管道把送风口与空调的送风设备连接在一起。空调的送风口的位置可以根据人们的需要进行位置的调换，气流的速度、流量、流向、温度的调节，从而提高空调设备的使用性能。工位通风更加适合现代的办公环境，满足不同人对生活环境的要求，更好地发挥空调设备的性能。
3.3 地板送风
地板通风属于混合形通风方式，空气经过处理之后要经过地板下的静压箱，传输到送风散流器，再由送风散流器输送到室内，与室内的空气混合在一起。地板送风将新鲜空气由下至上地在室内进行流通，带走室内的热量和湿气，通过屋顶的排风口排除，保持室内温度和湿度的均衡。地板式的送风方式带有一定的局限性，受到地板高度的限制，送风的数量有限。适合安置在散热设备比较多、人员集中、建筑密集的地方使用，促使空调设备的效果达到最好。
4 结束语
综上所述，空调是人们日常生活和工作必不可少的电器设备，空调的耗能也是众多电器中最大的一个。随着社会经济的不断发展，环保节能越来越受到人们的重视，只有提高空调设备的使用性能，才能推动空调设备市场的向前发展。调节空调设备的结构，优化空调设备的压缩机和换热器，提高空调的使用性能，使空调的性能发挥到最大值。在生产空调时，设计师要了解空调结构设计的重要性，设计出更好、更符合人们需要的空调，切实地改善人民的生活和工作的环境。
参考文献
[1]龙剑秋.空调结构设计对提高产品性能的影响[J].科技经济市场，2014（5）：79-80.
[2]张志明.空调结构设计对提高产品性能的影响[J].科技视界，2015（15）：77.
[3]张远威.空调结构设计对提高产品性能的影响[J].科技视界，2014（35）：106-184.
电子产品的结构设计范文2
【关键词】可靠性；可靠度；平均工作时间；平均无故障时间
随着科技进步，对电子产品也提出了更高的要求，可靠性是衡量电子设备质量的一项重要指标。从元器件的角度出发，其可靠性水平决定了整机的可靠程度。而整机的可靠性程度高低又代表产品的质量优劣，同时也反映出设计师得水平。可靠性贯穿于设计、生产和管理之中，如何提高产品可靠性，使其发挥最佳性能，是一个电子产品的核心竞争力，也是用户的最佳使用体检。因此，电子设备的可靠性提升是一个极其重要且具备极大挑战的工作，对未来的经济发展和科技进步起到了至关重要的意义。
1可靠性定义
GJB450中对可靠性的定义是：系统、机械设备或零部件，在规定的工作条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。可靠度在军用标准中也有相关释义，即：在规定的条件和时间内，完成规定功能的概率，它是可靠性水平高低的一个重要指标。
2可靠性指标
可靠性是一个非常重要的产品质量指标，它定性描述显然是不够充分的，必须要进行量化处理，这样才能精准地描述和比较。可靠性的量化描述有两个非常重要的指标是：平均工作时间（MTTF）和平均无故障时间（MTBF）。平均工作时间是指产品在最终失效，或无必要修复时的前面的工作时间或次数，其中包括由于有故障而修复后继续使用的时间或次数。平均无故障时间是指产品从使用开始直到出现故障前得连续工作时间或次数，不包含排除故障后使用的时间或次数。一般来说，电子元器件的平均寿命越长，其产品可靠性越高。但是，可靠性与寿命有关系却又不是同一个概念，不能认为可靠性高，寿命就长，或寿命长其可靠性就肯定高，这都与使用要求有关系。故障率也可以反映可靠性的高低，现实工作中，电子设备的故障率是可以计算获得的。电子元器件的寿命服从指数分布的规律，设备故障率就是通过对内含所有元器件的寿命及失效机理分析计算而来，即设备总故障率入P是元器件工作故障率；入b是元器件基本故障率；πe是环境系数；πq是质量系数；πr是电流额定值系数；πa是应用系数；πs是电压应力系数；πc是配置系数；入Pi是第i中元器件的工作故障率；Ni是第i种元器件数量；n为所用元器件的种类数目；入s为系统总故障率。
3影响可靠性的因素
3.1环境因素
电子元器件在工作中受环境因素影响较大，如：温度、湿度、盐雾、霉菌、气压、海拔高度、大气污染颗粒等都会对电子元器件的正常运行产生影响，使其电气性能下降，甚至损伤元器件，造成故障的发生。
3.2机械性能结构
电子产品的机械结构设计要满足使用工况的要求，强烈的机械振动或冲击，会使设备产生机械结构的损伤变形，甚至导致电子元器件的物理损伤或失效，致使电子产品无法正常运行工作。
3.3电磁环境
环境中的电磁波无处不在，使电子产品在运行中无时无刻不与空间中的电磁干扰信号进行接触。在电磁信号的干扰影响下，电子电路噪声变大，稳定性变差，干扰严重的情况下，可能会导致设备运行故障，甚至安全性也将会受到威胁。
3.4组装工艺
电子产品在生产中组装工艺的不同，使电子元器件的牢固程度、受干扰程度、受环境影响的耐腐蚀程度均有不同的表现，造成的结果是电子产品的质量和可靠性也是参差不齐。因此，选择合理规范的组装工艺是保证产品生产中产品质量和可靠度提升的重要保障。
4提高可靠性的具体措施
（1）确定电子产品的使用工况，确定研发方案、战术技术指标、组装工艺及防护等级等信息。（2）降额设计。将电子元器件的工作应力适度降低，低于规定的额定值，从而降低元器件的基本故障率。电子元器件对电应力和温度应力较为敏感，降额设计是降低基本故障率的常用手段，在最佳降额范围内，采取I级、II级、III级降额等级，可实现可靠性提高和成本控制的最优方案。（3）散热设计。首先，在硬件设计上尽可能地提高电能利用率，将发热量控制在尽可能小的程度，减少热阻，降低元器件失效率。采用模块化布局，将功耗件、发热源进行最优化布局，设计合理的散热通道，将热能竟可能地快速排出到外部空间，降低元器件基本故障率，提升设备整体的可靠性。（4）电磁兼容性设计。采用屏蔽手段将干扰限制在可接受的范围内，并限制自身的电磁信号向外部空间辐射，而影响其他设备。根据使用环境中的干扰源性质、强度、频率等，确定合理的屏蔽手段和屏蔽体，解决电子元器件由于受到电磁干扰而引起的失效或故障率，从而提升整机运行的可靠性。（5）采用成熟度更高的元器件及组装工艺，尽量选用标准间，尤其是在易损易耗件的选择上优先采用标准件。（6）进行冗余设计，使系统具备多种手段来实现同一种功能，尤其在关键技术环节采用此设计。如：并联结构设计，当一个功能模块失效时，并联支路的其它功能模块一样可以保障系统的正常运行，以此来提高系统的工作可靠性。（7）薄弱环节要提高最低可靠度元器件的可靠度，以增强整个系统或模块的可靠度。（8）增设全方位的保护功能，如过载保护、过压保护、欠压保护等保护措施，提升产品运行可靠性。（9）进行防振、防冲击的设计，以及在包装、运输、存储过程中的安全防护，提升产品可靠性。
5综述
电子设备可靠性的提高是多方面、多方位的系统性工作，在选择和控制元器件的品质、合理软硬件电路设计、规范的组装工艺等方面要严格要求和把关。做好电子元器件的品控把关、合理设计、严格要求是提高电子产品可靠性的重要手段，提高产品的可靠性也就是提高了产品的核心竞争力。科技进步的体现就是产品质量的升级及可靠性能的增强。
参考文献
[1]杨虹.微电子工艺可靠性研究[J].重庆邮电学院学报(自然科学版),2003(02).
[2]魏胜利,费敏锐.分布式网络控制系统研究进展[J].工业仪表与自动化装置,2009(02):16-22.
[3]畅黎鹏.电子设备的结构设计的维修性[J].舰船电子工程,2005,25(01):131-134.
[4]戈进飞.电子设备结构安全性设计概述[J].电子机械工程,2010,26(05):1-6,27.
电子产品的结构设计范文3
关键词：连体按键；悬臂；形状；定位；间隙
中图分类号：TN602 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 04-0015-01
按键是电子产品中极其重要的结构件，常用按键按材质分为：塑料按键（Plastic key）、橡胶按键（Rubber key）、塑料+橡胶按键（P+R key）。随着塑料制造工艺的提高，塑料按键（Plastic key）尤其连体塑料按键以它整体造型好、后处理方便、组装简单等特点受到设计者欢迎。连体塑料按键结构要素主要包括按键的悬臂、定位及间隙。连体塑料按键在试装和使用中常出现按键手感僵硬、按键联动、卡键等问题，主要是由于上述结构要素的设计缺陷造成。本文结合作者多年的设计和注塑加工实践，给出连体塑料按键主要结构要素的设计经验，旨在为结构设计工作者提供设计经验。
一、悬臂
（一）悬臂尺寸。一般电子产品的按键悬臂厚度0.8-1mm，宽度1.2-2.5mm，长度10-20mm较合适。悬臂厚度小于0.8mm注塑时冲胶慢导致悬臂强度降低，厚度大于1mm悬臂弹性较差。根据悬臂的设计空间、弹性和强度要求，悬臂宽度可以设计等宽的，如图1；也可以设计渐变宽度的，如图3。悬臂长度大于10mm弹性较好，小于10mm会感觉按键手感僵硬。为提高短悬臂弹性，在悬臂与按键体连接处进行变壁厚处理，局部最薄壁厚0.5～0.6mm，变壁厚悬臂连接处一定采用圆角过渡，注塑浇口宜设计在悬臂附近，否则容易出现注塑不全缺陷。当然悬臂越薄，长度越长弹力越好，但长度超过20mm会给注塑走胶带来困难，同时出模、包装、运输极易变形，因此设计时要综合考虑上述因素。
（二）悬臂形状。以直臂设计最简单，如图1，如果悬臂不能伸的很长，可以做成S形或弧形悬臂，以增加悬臂长度，如图2、3。悬臂转弯和受力处须采用圆角过渡，避免注塑时材料在直角处受到剪切而产生应力集中，造成悬臂先天强度不良。如果做S形空间不够，可以做成上文提到的变壁厚悬臂，这样也能达到较好的手感效果。（三）悬臂数量。最好采用双悬臂结构，这样按键不易变形。如果只能采用单臂，单臂最好靠近按键长轴方向，按键上触动开关的柱子设计在长轴另一边，即使悬臂较短，但整个活动臂依然较长，按动也会很轻松，如图2。由于长单悬臂按键在注塑、后处理、运输等过程极易变形，因此尽量设计辅助悬臂，在装配前剪掉，这可以有效保护按键不变形，如图2。悬臂在短轴方向时，宜做成双悬臂，双悬臂的间距尽量宽一点，这样与按键触点柱子成三角形分布，能避免按键按动时偏斜，如图1。
二、连体按键定位
连体按键和壳体采用定位套和定位柱定位，两者配合间隙单边0.1-0.25mm，如图3。为防止按键串动，从理论上此处设计应为紧配合，但是按键和壳体一般有两个以上定位结构，加工时很难做到完全对中，这样很容易导致按键装配不上或歪斜而影响按键手感，因此此处一定设计成间隙配合，并根据加工精度和定位柱数量调整间隙大小。
连体按键的定位结构一般设计在容易产生联动的两按键悬臂交汇点，同时按键定位套分别顶在PCB和壳体上，如图3，这样既防止按键联动又防止因壳体变形而引起的按键被夹紧使手感僵硬的问题。设计中尽量不采用螺钉或热熔方式把按键和壳体固定成一体，否则容易导致按键歪斜而影响按键手感和外观。外壳与PCB之间的固定柱尽量远离按键悬臂，如果无法避免，此处螺钉不能固定过紧，否则将会造成死键或手感僵硬。
三、按键与周边件的设计间隙
（一）按键触点柱与触动开关设计间隙。小B键和锅仔片是电子产品常用的轻触开关。实际生产中小B键通常不能完全落地，与PCB板间通常存在0-0.2mm间隙，为保证较好的手感按动效果，按键触点柱距小B键顶面间隙设计为0.5-0.8mm。锅仔片采用透明双面胶粘在PCB板上，底面与PCB板贴平，顶面与按键触点柱间隙设计为0.3-0.5mm。（二）按键与壳体设计间隙。不进行表面后处理的按键与壳体，单边间隙0.15-0.25mm，后续或有喷油或电镀，单边间隙0.2-0.4mm，在外观要求不严格情况下，间隙值尽量靠上限，这样按键稍有变形或歪斜也不容易卡键，按键最高处露出壳体约1-1.2mm，壳体的按键孔碰穿面宜设计在孔内，不能设计在外表面，否则后续容易出现飞边造成卡键，按键孔碰穿面距上端面大于按键行程，这样既保证按键正常使用，又避免按键周圈间隙过大而影响美观。
四、结束语
看起来简单的连体按键结构设计，隐藏着诸多微妙，只有仔细体会和耐心设计，才能减少后续模具、注塑、组装工艺的控制难度，才能使产品具有竞争力。
参考文献：
[1]徐佩弦.塑料件的设计[M].北京：中国轻工业出版社，2001.
电子产品的结构设计范文4
【关键词】充电桩;户外设备;结构设计
引言
充电桩是用于新能源纯电动汽车充电的一种终端设备，其功能类似于加油站里面的加油机，其用户对象是纯电动汽车。充电桩是满足电动汽车充电而配备的户外的设备，可固定在停车场、广场及其它便于电动汽车停靠的地点。[1]
根据《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》，到2015年底，我国将在20个以上示范城市和周边区域建成由40万个充电桩、2000个充电站构成的网络化供电体系。预计总投资600亿元以上，其中充电设备投资120亿元。面对如此巨大的市场，电动汽车充电桩产业的发展前景十分广阔。
1.充电桩结构设计需求
1.1 功能要求
本产品为新型电动汽车交直流一体充电桩，采用的是交、直流两种充电方式，包括充电连接器、主控制器、人机交互系统、直流充电电源和交直流回路单元等。这款充电桩具有直流充电接口和交流充电接口各一个，可以同时为两辆对应接口的电动汽车充电。
本充电桩产品在结构设计上需要满足充电电源模块和电器主回路和控制系统的安装，需要考虑充电模块的散热问题，需要考虑电器主回路的配线和电气安全问题。同时，充电桩是用于新能源纯电动汽车充电的一种终端设备，需要有人机操作界面，需要刷卡使用、按键操作，液晶界面能显示充电量、费用、充电时间等数据，因此在设计操作界面时需要考虑用户操作使用的友好和便捷性。
1.2 使用环境要求
根据国网Q/GDW 485-2010《电动汽车交流充电桩技术条件》标准的要求。充电桩产品要满足户外使用环境要求环境使用需要，具体要求如下：环境温度：-20℃～+50℃;湿度：5～95%（无凝结）。[2]
本充电桩产品在IP防护设计上满足的《GB 4208-1993 外壳防护等级（IP代码）》IP54等级的防护能力要求，满足 GB/T 4797.6-1995《电工电子产品自然环境条件尘、沙、盐雾》中表9的要求，保证充电桩能在户外潮湿、含盐雾的环境下正常运行。本产品的铁质壳体以及走线铜排等要考虑防腐蚀要求，同时户外终端使用设备要具有防风、防盗的功能。
2.结构总体设计
2.1 桩体结构的基本形式
本产品考虑户外防护和隔热的要求，采用双层结构设计。桩体材质采用低碳钢板，厚度1.5m，加工方式采用钣金折弯、焊接成型工艺。桩体表面通过静电粉末喷涂工艺处理实现整体外观质感，同时保护钢板不被锈蚀。
本充电桩产品按照整体布局设计，顶盖上安装亚克力顶棚，起通风、防雨和装饰作用，左右侧为左右侧板，左侧为交流接口，直流电接口位于桩体的右侧，底部为底框部件，作为现场安装基础，内部框架作为桩体的骨架，用于安装各种电器件。
产品整体造型以长方体为主，，局部加圆角、曲面。桩体的整体外形设计，主要根据充电模块的数量和大小，内部电器件的安装和走线空间，最终桩体外形尺寸定为1840mm*750mm*550mm。
2.2 桩体内部结构设计
桩体内部结构布置根据电器功能的要求，采用模块化设计，每一个电器功能单元安装到一个安装整板上面。同时，根据产品的电气原理图的走线要求，实现合理化布置。
本桩体内主回路走线设计为自下而上，从左到右。因此，内部电器 件布局从下到上依次为交流进线部分、整流模块部分、直流输出部分、充电接口和控制单元。同时，在走线中要做到强弱电分离，以减少对信号线的电磁干扰。[2]
图1 充电桩三维设计图
图2 桩体内部器件布置图
2.3 关键部件的设计
2.3.1 面板指示灯
本充电桩的面板指示灯使用高亮LED灯珠，通过在面板与灯板之间上增加了导光柱和分光膜等零件，实现了面板指示灯在点亮时发光细腻均匀的效果。本充电桩指示灯在结构上不凸出面板表面，在外观视觉效果上较普通的指示灯更好。
2.3.2 面板按键
对大多按键的使用功能上来讲，按键与面板直径必定存在缝隙，因此面板按键的防水设计是难点。本充电桩的面板按键采用亚克力薄膜按键方式，既实现了薄膜按键的整体防水功能，又较普通薄膜按键又更好的操作手感和耐用性。
2.3.3 充电接口
充电接口是充电桩产品中最为特殊和重要的部件，其结构设计保证其使用稳定可靠和操作方便。本充电桩交流充电接口，采用掀盖式设计，充电接口安装桩体内框壳体上，在侧门对应位置增加一个掀盖式的舱门结构。直流充电接口则为外伸托架式设计，托架上有固定充电插头和卡主电缆的结构，在充电电缆可牢固可靠地挂在设计的托架结构上。
3.安规和Ip防护的设计
3.1 人身安全的保护
充电桩体的外壳零件均为碳钢材质，各零件件采用螺钉连接方式等搭接方式，桩体后门与桩体用6平方接电线连接，使桩体具有良好的导电连续性，保证了桩体整体的屏蔽效能。桩体的后门、顶盖等金属材质外壳均通过6平方接地线连接在一起，采用保护接地。桩体中的非金属零件原材料均为阻燃材质，满足UL 94 V0级要求。桩体内电器件和外部接线端子应设计安装在离地面 600mm 以上的位置，电器件和铜排的间距应该满足安全电气间隙和爬电距离的要求。
3.2 IP防护设计
3.2.1 防尘
本充电桩体采用双层结构，满足户外使用的需要，IP防护设计上满足的《GB 4208-1993 外壳防护等级（IP代码）》 IP54的要求，具备防尘功能，异物不会调入桩体内，引起电气安全隐患。
3.2.2 防水
桩体内部框架整体焊接，后门、操作面板等开孔处采用防水沿结构设计，后门零件上采用发泡涂胶工艺。操作面板上贴亚克力整面板，整体防水，反面使用3M防水胶。后门上的过滤器风扇、门锁等配件均选择满足户外使用的IP55等级。
3.3 防腐蚀、防盗等设计
3.3.1 三防
本充电桩内接插件和充电接口等电器件进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理，其中防盐雾腐蚀能力满足 GB/T 4797.6-1995《电工电子产品自然环境条件尘、沙、盐雾》中表9的要求，使充电桩能在室外潮湿、含盐雾的环境下正常运行。[3]
3.3.2 防腐蚀
充电桩铁质外壳整体结构喷户外防护塑粉，桩体内部安装桩采用覆铝锌板，紧固件采用不锈钢材质。非铁质的金属外壳也应具有防氧化保护膜或进行防氧化处理。
3.3.3 防风保护
本充电桩桩体外壳和内胆均为1.5厚的钢板，有很好的抗冲击强度和较大的自重，桩体及暴露在外的部件应能承受 GB/T 4797.5-9《电工电子产品自然环境条件降水和风》中表 9规定的不同地区、不同高度处相对风速的侵袭。
3.3.4 防盗保护
充电桩的后门上使用防盗锁，固定交流充电桩的地脚螺栓在桩体底框内部，需要再在打开外壳门后方能安装或拆卸。
4.散热的设计过程
4.1 热设计需求和风道设计
4.1.1 热设计需求
根据充电桩设备的工作环境温度要求和充电模块的自身性能，对其工作温度范围要求如下：
充电模块工作温度范围：-25℃～+70℃
桩体稳定工作温度范围：-25℃～+60℃;
本充电的主要发热器件为整流模块，其中一个充电电源模块为6 kW，其工作效率为92%，反之其损耗的发热量为6*（1-92%）=0.48kW。本充电桩共有6个电源模块，共计2.88 kW，再加上控制电路和线路热损耗，总发热量约为2.95kW。
4.1.2 风道设计
本充电桩体采用双层结构，隔热性能良好，内部空腔形成风道，顶盖上设计散热通风孔。由于功率模块的自身发热量较大，需要通过强制风冷的方式进行散热。根据计算模块自身的散热风扇的通风量，在风扇选择上威图原装的SK 3241型风扇，风扇通风量特性曲线如图3所示。
图3 过滤器风扇风量特性曲线
风扇位置设计在桩体后门上端，双风机并联， 采用吸风方式，便于桩体内空气流动，减小风阻。冷空气从桩体两侧底部进入，在桩体内形成一个自下而上的风道，在桩体上端安装一个隔热挡板零件，使充电模块散发的热空气导向到吸风风扇，尽量避免热空气流入到桩体上部，影响控制电路板件。
4.2 冷却方式的选定和计算分析
将充电桩模型导入FLOTHERM分析软件中并建立分析模型，其中充电桩进出风口采用软件自带的风阻模型代替，软件对模型自动划分网格。分析时，设置分析的环境温度为40℃，计算了充电桩内部流场及温度场分布情况，分析结果如图4、5所示。
图4 温度分布及速度矢量图（侧视）
图5 温度分布及速度矢量图
桩体的热分析设计过程中，应当先测得系统的阻力特性， 然后软件根据在计算中自行选择实际工作点风量进行计算[4]，得到了如上图所示的温度场分布。可以分析出桩体内和模块自身的最高温度分别为54℃和65℃，均不超出稳定工作范围，从而验证桩体设计中的风机选择和风道设计合理，满足实际工作的使用需求。
5.结束语
充电桩产品的结构设计，是对于户外设备的结构设计的崭新应用。产品设计既需要满足安装防盗、IP防护、散热、防腐蚀等一般户外设备的需求，又要满足外观新颖、人机操作便利、对人电气安全、充电接口设计等新的要求。因此，在进行该类产品的结构设计时，一定要对产品的各类设计需求进行梳理，结合外部应用环境和电气要求系统地进行分析，最终得出合理化的产品设计。由于本人的水平经验有限，在此仅陈述了对一款充电桩产品的结构设计过程，与大家共享和交流。
参考文献
[1]姚丽娟.电动汽车交流充电桩设计.2012.
[2]国家电网公司企业标准. Q/GDW 485-2010《电动汽车交流充电桩技术条件》.2010.
[3]孟祥军.电动汽车智能充电桩的设计与实现，2011.
[4]郭胜军.户外机柜的热仿真分析，2011.
作者简介：
电子产品的结构设计范文5
【关键词】电子产品结构工艺；专业整体培养目标；因材施教；实践环节
《电子产品结构工艺》教材由高等教育出版社出版，现在通常用于中高职电子与信息专业的学生学习。要求学生掌握的知识点有：具有环境条件对电子产品性能影响的概念；初步建立产品可靠性的概念；具有电子设备的三防、热设计、减振、屏蔽的基本知识；具有元器件布局、走线的知识；具有按结构工艺要求设计印制线路板的能力；掌握工艺文件的编制原则、要求，并初步具备典型电子产品生产工艺文件的编制能力；能对典型电子产品进行结构工艺分析；具备组装、调试中等复杂程度电子整机的基本能力。
在教学该课程时，应注意以下几个方面：
一、注意与专业整体培养目标一致
该专业培养的是与我国社会主义现代化建设要求相适应，在德、智、体、美等方面全面发展，具有综合职业能力，在电子整机生产、服务、技术和管理第一线工作的电子产品与设备装配、调试及维修技术人员。
《电子产品结构工艺》虽然是主干课程，但是课时也有一定限制。故在安排教学内容时，要根据培养目标进行取舍，为此，我确定了以下这样几个方面作为课程目标，即了解环境条件对电子产品性能的影响；了解电子设备可靠性的特点；了解电子设备的三防、热设计、减振、屏蔽的基本知识；掌握电子设备元器件布局、走线的基本要求；掌握工艺文件的编制原则、要求；具有按结构工艺要求设计印制线路板的能力；初步具有典型电子产品生产工艺文件的编制能力；能对典型电子产品进行结构工艺分析；具有中等复杂程度电子整机组装、调试的基本能力。全部内容确定为64课时。
在各个章节，又确立了各自的重点内容。例如：第七章，是学习印制电路板的结构设计及制造工艺。我确立了教学重点为“印制电路板的制造工艺流程”，即1.照相底图。2.图形照相制版。3.丝网漏印法制作网版和印制图形。4.化学蚀刻。5.剥离有机抗蚀剂或洗孔。6.涂（印）阻焊图形。7.固化。8.印刷标记图形。9.孔和外形加工。10.电路电气检测。11.表面涂（镀）覆。每一步都讲得清清楚楚，而对于印制电路板的结构布局设计及电路板的检测则处理为略讲，使有限的课时发挥了最大效能，提高了课堂的有效教学效率。
二、注意因材施教，运用分层次课堂教学策略
因材施教思想是我国教育的优良传统，产生于个别教育的土壤。但是从班级授课制问世以来，因材施教一直受到限制。班级授课制的前提条件是学生的学业基础相差不大，教师上课主要是根据中等程度的学生可接受的能力组织教学。优点是教学效率高，教师备一次课，基本上对所有学生都适用。但缺点是不能够照顾学生的个别差异，基础好的学生可能吃不饱，基础较差的学生跟不上。实施分层教学，即符合因材施教的传统，又有现代的教育理念，符合时代的要求。分层教学，分类指导，使不同水平的每位学生尽可能的同时得到发展，这样做，有利于创新课堂教学模式，有利于培养学生鲜明个性化品质。
在教学中，一些教学难度大的内容采用分层教学的方法，可以收到很好的效果。
例如，在教授第9章“电子产品的整机装配与调试”时，可以采用分层次教学的课堂教学策略。
我在教授这个章节的课时，首先向学生提出了若干问题：1.什么是整机和整机装配？2.整机装配要有哪些准备？3.哪些情况要设质量管理点？4.什么是静态测试？先进自动测试设备软件系统有哪些？5.电子整机产品环境试验有哪些内容？在学生自学教材内容回答之后，我就能知道哪些学生哪些内容掌握了，哪些内容没有掌握。这时候根据掌握情况分成若干个学习小组。问题基本掌握的要求其进入测试环节，并尝试运用先进的自动测试设备软件系统来掌握测试方法。电子产品的整机调试实际上包括调整和测试两方面的工作。测试是指利用手工或自动设各对系统或部件进行测量或评定，以证实其是否满足规定要求。测试又可分为自动测试和手工测试、外部测试和机内测试。
对于一般基础的学习小组我则不厌其烦地详细介绍调试设备、方法及步骤、测试条件及有关注意事项、调试安全操作规程、调试所需要的工时定额、数据资料及记录表格、测试责任者的签署及交接手续等，调试内容和测试步骤尽可能具体，可操作性强。测试条件和安全操作规程仔细清楚。测试数据尽可能表格化，便于综合分析，使其以后走上工作岗位时能胜任岗位要求。
对于动态测试，我更是详尽介绍并实验。动态测试主要有三种方法，即波形测试法：用示波器观测各级电路的输人、输出或基本测试点的信号波形，测试波形的幅度、周期、相位、脉冲宽度及前、后沿时间等，确定其是否正常工作；扫描观测法：用扫频信号发生器对被测电路进行连续扫描，以实现对电路频率特性的自动或半自动测试；瞬态观测法：给电路输入一个前沿很陡的阶跃或矩形脉冲，用脉冲示波器观察电路输出波形的变化，判断产生变化的原因，确定调整方法。
各类层次的学习小组成员动脑、动嘴、动手相结合，使学生对该章节内容掌握得全面而扎实。
三、重视实践环节，与考工结合
本专业学生对于能力结构的要求是：具备收集和处理本专业相关信息的能力；能借助工具书阅读与专业相关的英文资料，并具备一定的英语语言及文字表达能力；能熟练操作和使用常见电子仪器、仪表；具备电子整机装配、调试、维修及电子产品检验能力；具备系统安装、调试及使用管理能力；初步学会通信网络安装、管理、使用与维护的技术和方法；学会阅读电子整机线路图和工艺文件；具备简单电子产品设计与开发能力；具备一定的电子与信息技术方面生产组织管理和市场营销能力。技能目标是并获得国家职业技能鉴定无线电装接工中级工、高级工证书。
为达成这一能力目标和技能目标，《电子产品结构工艺》课程是一门必不可少的课程。在教学中，我们的能力培养目标就是要使学生具有按结构工艺要求设计印制线路板的能力；初步具有典型电子产品生产工艺文件的编制能力；能对典型电子产品进行结构工艺分析；具有中等复杂程度电子整机组装、调试的基本能力。
为达成此能力、技能目标，实践环节必不可少。我们的实践训练项目有，典型电子设备的解剖：即能正确拆装简单电子设备，了解散热、屏蔽及电磁兼容设计方法；印制线路板设计：即能根据结构工艺要求绘制印制线路板导电图，能绘制印制线路板装配图；工艺文件编制：即能按规范要求填写电子产品装配、调试、检测等工艺文件；观察自动焊接及表面安装过程：了解工厂流水线生产过程及自动焊接工艺的实现。
在实践环节展开之前，一定要做好相应的知识准备和材料准备，使学生能够完整全面的掌握该项能力。以“工艺文件编制”这项实践活动为例，在开展实践前，学生必须了解技术文件的含义以及它包括哪些文件；熟悉设计文件的种类及产品的设计程序；能列举电子整机中常用的设计文件的名称；熟悉工艺文件并能简述它在生产中的作用；明确产品定型阶段的工艺文件工作内容。由于做好了这些准备，学生的实践效果事半功倍。
由于各个实践节点都落实到位了，教学的知识目标、能力目标、技能目标都得到了真正的落实。从2000年以来，我校电子专业的中级工合格率达到99%以上，高级工合格率也达到了90%以上。
参考文献
[1]教育部职业教育与成人教育司、教育部职业技术教育中心研究所编.中等职业学校电子与信息技术专业教学指导方案[M].北京：高等教育出版社，2008.
电子产品的结构设计范文6
将厂商与设计公司对接，九强邀请展是一次有益的尝试。一定要使计算机厂商中真正做产品的人与设计公司进行对接和沟通，才能更好地整合资源，带动整个产业链的发展。此外，计算机领域的工业设计范围可以更为广泛，从普通的UI开发到架构都可以有所涉及。同时，还可以将智能家具、智能家电等计算机周边相关联的产业涵盖入整个体系，因为它们的核心控制部分仍然是计算机。此活动如果将这些设计领域全部纳入进来，就可以通过工业设计来推动整个产业的发展。通过此次邀请展，我们也很好地展示了浪尖在各个行业的专用电子产品，例如教育、军用、警用、金融等。
宇朔工业设计公司总经理 程益浪
工业设计组成元素就是：人、产品、环境，硬件技术和软件技术以及内容，是需要通过设计来实现的，设计不仅是产品设计，它是广义的概念，且不能狭隘地把设计当成简单的外观造型、结构设计、配色等。现代科技的发展和工业设计是相辅相成的、共同成长的。
设计公司与企业对接互动的重点是：企业文化、核心理念、设计价值观、核心团队、行业对口、业内沉淀等。对接的成功必须是：政府或主管部门主导（课题、项目、扶持政策），设计机构和需求企业平等的市场化的对接才可能有效，这中间需要政策和相关机制的支持。设计公司和企业产品在设计上的对接要想取得实质性的进展，实现真正的落地需要平衡多方面的因素，并实现共赢。邀请展的形式能在企业和设计公司之间建立集聚交流、评选、推广宣传的平台，是一种有益的尝试。
易造工业设计（北京）有限公司总经理 谢勇
云和交互技术的出现对传统工业设计是挑战也是机遇。未来的电子产品的交互将根据人的需求，实现更立体和更真实的交互。今天的触控技术是平面，未来的可能是三维。未来的交互将不仅以目前的平面图标等形式出现，而是涉及有形的、人机的交互，将会有很多有为之处。
传统工业设计解决的是人与物之间的对话，目前平面的交互淡化了人与物的交互，更多的是和内容。技术的发展会再次将交互推动到人与人或者是人与物的交互。现在所谓的传统工业设计的很多理念或者很多手段会有一种新的光芒，是当前设计理念的一种延续。工业设计的重要性会越来越强，新技术的涌现并不意味着传统工业设计思路的终结。设计服务于产品所要解决的根本问题是类似的，但毫无疑问会带来更大的挑战和机会。
没有对接的设计会形成价值的短路，如果不对接的话所有的概念就飘在空中，对产业是没有贡献的。品牌和设计公司的直接对接能让设计的价值产生通路。如果设计能够和相关的厂家对接，形成一个创新的产品，才是设计大奖真正的意义。
北京艺有道工业设计有限公司总经理 邱丰顺
在未来设计中，技术因素作为驱动力的地位将越来越显著。技术的发展会为设计人员提供更大的发挥空间。电子产品将呈现设计趋向简约化、设备与人之间的互动性增强等趋势。以前的电子产品从设计到成品，由于技术条件影响会受到许多制约。随着云计算等技术的兴起，设计师可以发挥想象和创造力的空间比以往更大。设计师需要不断理解并吸收新技术，并将这种理解转化成设计上的创新和创意。
本次大赛企业命题组这种形式的对接节省了企业寻找设计公司的时间。在这个过程中，企业内部的设计团队和外部的设计公司之间形成了良性的竞争关系，这也更有助于优秀设计创意的诞生，并真正实现落地。产品的设计哲学是要与品牌形象相结合的，设计者需要对品牌有足够的认识。与此同时，设计需要回归消费者，一切以用户体验为核心。
深圳怡美工业产品设计股份有限公司总经理 陈琦
将中国电子产品设计公司九强与计算机厂商的需求进行对接的邀请展非常有意义。这样，设计机构能够将在其他领域设计作品中汲取的创新观念带入到电子产品的设计中，把以前没有实现的设计概念转化成为可量产的产品，最后转化为商业价值。
“昆山杯”已经成为了衔接专业设计师与计算机厂商的桥梁，这样的方式提升了大赛的整体形象，使得设计大赛的性质有所改变，增进了设计的可实现性，让设计师有了一个很好的练兵机会。
洛可可设计集团董事长 贾伟
要把中国的设计公司与厂商紧密地联系在一起，一方面是掌握核心技术的厂商，一方面是诸如洛可可这样的设计领域的中坚力量，它们的紧密联系和顶层合作，同时基于对消费者更深入的理解，才能推动整个行业的发展，产生更多的产品和创新。
在从工业化时代迈向后工业化时代的进程中，将会有更多的情感注入到产品之中，产品由满足人们的物质需求转变为满足人们的情感需求和物质需求。苹果只开启了交互时代的冰山一角，未来基于云端的设备将非常丰富，并具有更为个性化的色彩。在云时代的终端将非常的个性化和私有化，将会有更多全新的产品出现，而这些产品必然基于对消费者更为深入的理解以及消费者个性化的体现和细分。
龙域设计有限公司总经理 杨文庆
工业设计最主要的是做好用户分类，明确定位。设计师在设计之前，应该先问自己一个问题：什么人在用这款产品？设计师由于受到过专业训练，在审美和概念上会有定向思维，往往会与最终用户的感受不符，不能产生足够的吸引力，设计师要尽量克服这种思维竖井。
将设计公司和笔记本电脑厂商联系起来，可以让专业设计公司充分表达对电子产品设计的理解，同时还可以拓展设计师的思路，使他们得到锻炼。这一平台让中国设计界有集体发声的机会，获得更多关注，进而体现中国的电子产品设计水平。
上海木马工业设计有限公司创始人 丁伟
设计推动的产品革新过程本身就是一部创新史，设计的发展离不开创新。设计所展现的力量和智慧经历的是从“吸引人”、“感知人”到未来的“理解人”的不同阶段。目前以各式终端为代表的消费电子产品的一个重要特征就是智能化和感知的体验。
云和相关技术为工业设计带来了机遇和挑战，将颠覆传统的工业设计理念。传统设计发挥的空间可能越来越小。未来的电子产品的设计将是一场精细化的革命。例如，设计聚焦和争夺的可能是毫米级的触屏，精确到像素的创新，这对设计人员提出了更高的要求。与此同时，从工业设计和产业配合的角度看，设计的重要性将被提升到更高的高度上，成为产品创新的重要驱动力。
深圳嘉兰图设计有限公司常务副总裁 刘斌
