电子设备电磁兼容与热设计的协同设计

论文摘要

当今电子设备设计中,热设计与电磁兼容的冲突越来越激烈,通过仿真可以使产品的测试前移,即融合到研发过程中,在设备投入生产之前就发现并解决问题,减小修改设计的成本。为了准确快速地研究电子设备的热性能与电磁兼容特性,就需要建立合适的仿真模型,共享数据,反馈信息,不断修改,这就是协同设计的基本设计理念。本文从结构设计、数值理论分析、热分析、电磁兼容测试等方面对协同设计在热与电磁兼容领域的应用进行了研究。论文首先对某非密闭电子机箱进行了热分析仿真建模,利用正交试验法分析了影响温度的诸多因素,找出关键因素;然后,按照电磁兼容测试要求,简化模型,通过设置发射源,接收天线测出屏蔽效能;最后在温度指标达标的情况下,通过屏效的测试来不断修改相关因素参数,设计实验对比分析,最终找出一种既能符合热设计标准又能使屏蔽效果得到最佳的方案。本文成功应用了协同设计思想,并结合实例,找出热与电磁兼容的协同点,并在电磁兼容模型的建立中参考简化模型准则,利用Flotherm与FloEMC软件进行分析,提出了对协同设计思想在该领域应用的一些补充和展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究发展现状
• 1.2.1 电子设备热设计的国内外研究发展现状
• 1.2.2 电子设备电磁兼容国内外研究发展现状
• 1.2.3 协同设计国内外研究发展现状
• 1.3 协同设计的研究意义
• 1.3.1 热设计早已进入仿真时代
• 1.3.2 系统级的电磁兼容仿真刚起步
• 1.3.3 协同设计的高效性
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 协同设计
• 2.1 广义协同设计
• 2.1.1 协同设计概念
• 2.1.2 协同设计的组织模式
• 2.2 协同设计思想在热与电磁兼容领域应用
• 2.2.1 电子设备整机设计项目
• 2.2.2 热设计与电磁兼容协同设计流程
• 2.2.3 协同设计的关键技术
• 第三章 电子设备热设计与电磁兼容理论
• 3.1 电子设备热设计基础
• 3.1.1 电子设备热设计的内容
• 3.1.2 进行热设计的方法
• 3.1.3 热设计要求与目的
• 3.1.4 热设计原则
• 3.2 传热学基础
• 3.2.1 热传导
• 3.2.2 热对流
• 3.2.3 热辐射
• 3.3 电磁兼容原理
• 3.3.1 电磁兼容三要素
• 3.3.2 电磁兼容设计的基本原理
• 3.4 电磁场及有限元基本理论
• 3.4.1 麦克斯韦（Maxwell）方程组
• 3.4.2 电磁场求解的边界条件
• 第四章 电子机箱仿真与协同设计
• 4.1 热仿真模型的建立
• 4.1.1 Flotherm与FloEMC介绍
• 4.1.2 电子机箱建模
• 4.2 正交试验
• 4.3 电子设备热分析
• 4.3.1 划分网格
• 4.3.2 迭代计算
• 4.4 电磁兼容仿真
• 4.4.1 电磁兼容模型的建立
• 4.4.2 边界条件的设定与网格划分
• 4.4.3 屏蔽效能仿真
• 4.4.4 屏蔽效能理论分析
• 4.5 电子机箱协同设计
• 4.5.1 通风孔改进方案
• 4.5.2 协同设计流程
• 4.5.3 误差分析
• 第五章 结束语
• 5.1 本文的主要工作总结
• 5.2 进一步的工作和展望
• 致谢
• 参考文献