整机机箱开发测试简介.

《整机机箱开发测试简介.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《整机机箱开发测试简介.（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、整机/机箱 开发 测试 简介 2006年11月10日 目 录 l一。整机/机箱简介及应用 l二。整机/机箱开发流程 l三。高可靠测试标准 整机/机箱简介及应 用 1、嵌入式IPC系列电脑 (IPC) 应用范围： 上架型计算机机箱，可广泛应用于通 信、网络、金融、电力、交通、军事、工 业自动化等各领域。 2、嵌入式平板电脑(PPC) 应用范围： 可广泛应用于电信、电力、工业自动化 设备、制造业、金融、交通等各领域的通 讯、控制终端。 3、嵌入式一体化工作站(EWS) 应用范围： 适合各种工业环境和车载使用。广泛应用 于军事、电力、交通、自动化设备、工业 制造、监测等各领域。 4、嵌入式平板显示器

2、 (PDS) 应用范围： 高性价比的工业级平板显示器，可广 泛应用于电信、电力、多媒体、国防、工 业自动化设备、制造业等各领域，用作监 控设备。 5、便携式计算机(EPC) 应用范围： 广泛应用于电信、电力、多媒体、国防、 工业自动化设备、交通、野外勘探等各领 域，用作通讯、控制终端. 6、军用加固机(JPC) 应用范围： 广泛应用于电信、电力、多媒体、国防、 工业自动化设备、交通、野外勘探等各领 域，用作通讯、控制终端 应用范围： 广泛应用于电信、电力、多媒体、国防、 工业自动化设备、交通、野外勘探等各领 域，用作通讯、控制终端. 8、紧凑型PCI(CPC) CompactPCI 特点： 具

3、有开放性、高可靠性、可热插拔（ Hot Swap）， CompactPCI技术是在PCI技术基础之上经过 改造而成，具体有三个方面： 1.是继续采用PCI局部总线技术; 2.是抛弃IPC传统机械结构，改用经过20 年实践检验了的高可靠欧洲卡结构，改善 了散热条件、提高了抗振动冲击能力、符 合电磁兼容性要求； 3.三是抛弃IPC的金手指式互连方式，改 用2mm密度的针孔连接器，具有气密性、防 腐性，进一步提高了可靠性，并增加了负 载能力。 应用范围： 广泛应用在通讯、网络、计算机电 话整和，也适合实时系统控制、产业自动 化、实时数据采集、军事系统等需要高速 运算、智能交通、航空航天、医疗器械、

4、水利等模块化及高可靠度、可长期使用的 应用领域。 整机/机箱开发流程 l一。整机/机箱开发流程 l二。高可靠机算机设计方法 开发流程 高可靠机算机设计方法 1. 缓冲抗振设计； 2. 耐气候环境设计; 3. 散热设计 4. 冗余设计； 5. 电磁兼容设计； 6. 可维修性设计。 缓冲抗振设计 振动、冲击失效模式： 1）共振使单元、零件断裂； 2）线圈移动而使电感量变化，导线移位使分布电 容变化； 3）线材磨损而使绝缘系数降低； 4）机械运动部件（如硬盘）失效； 5）PCB板焊点脱焊； 6）螺钉等紧固件松动甚至脱落，并造成电路短路 抗振设计实例 a.硬盘减振 对于硬盘等不耐振部件，采用被动隔离设

5、计： 降低振源对硬盘的影响。 隔振器的选择：载荷、频率、隔冲传递率、行程 不能隔振安装或隔振安装满足不了要求的 ，可采用电子盘:DOC、DOM或CF卡 抗振设计实例 b. 板卡加固抗振 1、对主板等刚性部件，尽量减小板卡的尺寸 ，对尺寸较大或较长的板卡，在适当的距离上增 加固定孔位，以增加其刚性，改善其耐振性能 。 2、重量较大的双端元器件，尽量缩短引线长 度，贴板并采用固定夹安装； 3、重量较大的单端细引线元器件根部打胶加 固； 4、板卡三维加固安装，主板CPU处加压块； 抗振设计实例 c.机箱减振 1、大跨度的结构平面应加强筋，以增强其刚度； 2、活动装置，如抽屉件、门等，应该有销紧装置，

6、 以免振动时打开； 3、非沉头螺钉下加弹簧垫圈和平垫圈；螺钉应露出 螺孔外34牙或拧入螺孔中45mm；沉头螺钉上，必 要时可打半圈黄胶。 抗振设计实例 d. 线缆加固安装 1、机箱内部线缆应分类整理、捆扎、固定。 2、插头处的电缆应留有活动余地，防止振动中受 干扰。 3、机箱面板I/O口采用航空插头座连接，机箱内 部板卡上的接插件，打热塑胶加固。 2.耐气候环境设计 1、三防设计原理 产品三防即防潮、防盐雾、防霉菌； 对金属件采用防腐涂层进行保护；对电路板与非 金属部件，喷涂三防漆来保护，使其免遭腐蚀破坏； 不同金属件安装在一起时，应注意防止电极腐蚀 ； 2.1 三防技术 电路板三防技术 1)

7、 喷漆前, 电路板进行清洁和干燥处 理; 2) 漆层表观要求：细密、均匀、平整 、光洁、无流淌。漆厚度为：30-45m 3) 注意保护板上的接插件和接地面、 散热片，不能沾漆。 3 热设计 硅管结温失效率 550.02 750.04 1000.1 1500.2 器件温度与故障率的关系 结温对硅晶体管影响 3.1自然冷却 自然冷却：利用热传导、自然对流和辐射换 热的一种不需外加动力（如风扇）的冷却方法 使产品内部热量以最小的热阻通道散发到设备 外部 1、 改善设备内部的电子元器件向机壳的传热能 力：减小热阻； 2、 提高机壳向外界的热传递能力：增加散热面 积、增加表面黑度，提高辐射热能力 散热器

8、的选择（热阻）： Q耗散功率 = ( 结温Tj 环境温度Ta ) / 热阻R 3.2强迫风冷 强迫风冷： 安装机箱风扇加快空气流动，达 到散热目的。 机箱通风窗设计与机箱的EMC性能、噪音、防尘 需兼顾考虑。 1、风扇进风孔要求：有效通风面积风扇窗 口面积。对于.mm的板材，宜采用 尺寸3（2530）中心距为mm的条形通风排孔 或4(2530)中心距6mm的条形通风排孔；对于 mm的板材，宜采用尺寸（25） 和中心距为mm的条形通风排孔，排间距 mm为宜 2、为便于机箱内部热量流通与排出，风道应畅通， 尽量与板卡平行；为此机箱内部部件的布局与布线应 尽量合理、规范。 3、为了减小噪声，风扇底部

9、与安装面之间应保持一 定间隙，此间隙四周应密封，以防热风回流。 4、适当设置机箱风扇和通风孔，使机箱内风压、风 量适度。 5、对不能安装风扇的密封机箱，应采用良好导热材 料，将主板CPU等功率器件上的热量，有效传导到机箱 外壳上散去。注意：接触良好，传导路径短，散热面 积尽量大。 3.3热管技术 热管 ：在密闭的铜管内利用一些液态介质 的蒸发和冷凝过程传递热量。 4、 冗余设计 系统或设备中具有一套以上能完成指定功能 的单元，只有当所有单元都发生故障时，系统才 失效。 弊：增加了系统的复杂性、重量和体积。 几种常用的冗余设计 1、并联冗余。在可靠性框图上反映为几个并 联的单元电路，只要有一个单

10、元有效，系统就能 正常工作，当工作单元发生故障时，由转换开关 切换至另一路单元执行任务。 几种常用的冗余设计 2、替代功能冗余。在设计时，替代功能冗余能 使完成不同功能的单元，一旦其中某单元发生故 障，其它单元可转换功能予以替代。 3、余量功能冗余。设计时有一定功能余量，当 其中部分发生故障，并不影响完成整体功能。 5. EMC对策 5.1 机箱结构件的EMC措施 1） 采用金属机箱，将产品屏蔽起来，屏蔽就 近接地。金属件安装接触面应导电良好。 2） 机箱上开孔的长度与数量要符合要求，机 箱槽缝电接触不良的长度应50mm长，否则 就得加接地簧片或导电布。 3) I/O口外壳和电缆线屏蔽层就近与

11、机壳后面 板良好接通。 5.2 系统接地与屏蔽 1) 系统地（电源地）与机壳地（屏蔽地）分 离，通过大电感接到机壳地上。 2）在系统各设备之间连接的信号电缆采用双 层电缆，且其屏蔽层在插头处良好接地。 3）必要时还可以在电缆两头，屏蔽层外加高 频衰减磁环。 6 可维修性设计 1、部件应具有可达性。产品安装结构应方便维 修，做到拆装方便。打开二层到三层结构后 ，即可接触到故障部位； 2、模块化设计，故障隔离设计。故障检修中只 需更换部件，不需现场修板。简化使用与维 修人员的工作，降低对使用和维修人员的技 能要求。 6 可维修性设计 3、标准化、互换性。优先选用标准件，提高互 换性和通用化程度。以

12、简化维修作业，节约 备品费用，实现部件互换通用和快速更换修 理。 4、检测诊断迅速简便。尽可能采用自动检测装 置，以减少故障分析和诊断时间。 5、防误插措施及识别标志。要从产品结构上采 取措施，消除接插件插错的可能性。 三。高可靠测试流程及标准 1.产品技术标准 1.1 产品技术要求类标准 GB/T 9813-2000 微型计算机通用规范 GJB 322A-1998 军用计算机通用规范 GJB 2225.2-94 地面电子对抗设备通 用技术要求 环境要求 1.2 安全类标准 GB4943-2001 信息技术设备（包括电气事务 设备）的安全 1.3 环境试验标准 （军用设备环境试验方法） 1.3

13、.1 GJB 150.3-1986 高温试验 高温工作：产品置于试验箱中，升温到50 （55/60）（升温速度为：12/分钟） ，保温2 h后开机工作，在此状态下，运行检 测程序4 h；产品应工作正常。然后降温到室 温，并恢复2h，试验结束。 1.3.1 GJB 150.3-1986 高温试 验 高温贮存： 1）产品置于试验箱中，升温到60，并在 此温度下存放8h（12h）（升温速度为：1 2/分钟）； 2）然后将温箱中温度降到室温，并恢复2 h ；再开机工作，运行检测程序，产品应工作 正常。 1.3.2 GJB 150.4-1986低温 试验 低温贮存与低温工作： 1）产品在45（40）下存

14、放12h（24h） （降温速度为：12/分钟）； 2）然后将温箱温度升到10，产品在此温 度下恢复4 h； 3）产品开机工作，并运行检测程序1 h，产 品应工作正常； 4）然后将温箱温度升到室温，产品在试验箱 中恢复4 h，试验结束。 1.3.3 GJB 150.9-1986 湿热试 验 1.湿热交变贮存与工作： 试验按湿热贮存与工作试验曲线进行（ 升温阶段产品上应有凝露产生）。在试 验结束前15分钟开机测试（常温高湿下 ），产品应工作正常。 湿热交变试验曲线 2.恒定湿热试验 1) 湿热贮存：产品在规定的温、湿度条件下 （如：温度40，相对湿度95），贮存5昼 夜。然后在常温下恢复8小时，开

15、机测试产品 应工作正常。 2) 湿热工作：产品在规定的、湿度条件下（ 如：温度40，相对湿度95，无凝露，在 温均衡后加湿度），开机工作2小时，产品应 工作正常。 1.3.4 GJB 150.11-1986 盐雾试 验 1) 舰船加固机防盐雾腐蚀要求 按GJB150.11，试验时间96小时 2)试验条件： 严酷等级按GB/T2423.18-2000中的严酷等级2执行 盐雾箱中温度：35 盐雾沉降量：80cm水平平面上12ml/h 盐液浓度：5 湿热条件：温度40，相对湿度93。 1.3.5 GJB 150.16-1986振动 试验 按GJB 322A-98 3.9.4 振动中的加固型 要求（5

16、19 Hz/2mm振幅，19200Hz/1.5g 正弦振动，水平方向振动30分钟）和GJB 150.16 振动试验方法进行。 试验中产品加电运行检测程序，工作应 正常，且无机械损伤和零部件松动、脱落。 1.3.6 GJB 150.18-1986 冲击 试验 按GJB 322A-98 3.9.5冲击中的加固型要 求（加速度15g，持续时间11mS，半正弦波， 水平方向，共3次）和GJB 150.18冲击试验方 法进行。试验中产品加电工作，运行检测程 序，应工作正常。试验后再对产品进行外观 与结构检查，整机和零部件应无松动、脱落 和损坏。开箱检查应无多余物。 1.4 EMC方面的标准 lGB 9254-1998信息技术设备的无线电骚 扰限值和测量方法 lGJB151A-1997军用设备和分系统电磁发 射和敏感度要求 lGB/T17626.2-98静电放电抗扰度试验 lGB/T17626.3-98射频电磁场