工程機械控制器封裝的電磁兼容性設計

陳香琳

摘 要：工程機械電子控制系統及狀態信息監控系統要具有良好的環境適應性和電磁兼容性，才能滿足工程機械的使用要求。本文就工程機械電控系統中控制器的電磁兼容性提出設計方案。

關鍵詞：工程機械電控系統；控制器；電磁兼容性

中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（c）-0017-01

在全面分析工程機械控制和監測需求的基礎上，采用通用化、模塊化設計理念和先進的微電子技術，構建工程機械電子控制系統軟硬件平臺，是為工程機械信息化、智能化的實現及其長遠發展奠定必要的技術基礎，研制出的具有自主知識產權的控制器及液晶顯示終端，可應用于工程機械電子控制系統和狀態信息監控系統，改變目前我國工程機械控制器依賴進口的局面，具有良好的效益和應用前景。

電子控制系統及狀態信息監控系統要具有良好的環境適應性和電磁兼容性，才能滿足工程機械的使用要求。本項目設計研究的控制器和顯示終端原理樣機需通過環境適應性和電磁兼容性的試驗，從而能滿足工程機械的使用要求。如何解決電控系統內的電磁兼容性問題，也是工程機械電控設計研究的一項重要內容。本研究是依據GB/T 4942.2-1993《低壓電器外殼防護等級》、GJB 1389-2005《系統電磁兼容性要求》等相關標準對電子產品環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，設計時采用下列技術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，該類接插件為全金屬制作，與結構件采用螺紋連接，且內部還有屏蔽磁環，能夠有較好的電磁屏蔽效果。并且自身帶有密封圈，環境密封較好，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），這樣電纜不但柔韌性不會降低，同時也起到了屏蔽效果。屏蔽電纜與航空連接器連接時，防波套與航空連接器必須連接緊密，用熱縮套管整形密封，達到更好的屏蔽效果。

3 選用高性能密封橡膠和導電膠

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行密封，其內阻很小，只有幾歐姆。具有良好的環境密封、優異的物理機械性能和良好的屏蔽效果。

鋁鍍銀填料的導電橡膠是鹽霧環境下用于鋁表面的最好襯墊材料。為達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電膠共同使用。

選用與鋁鍍銀硅橡膠密封條同樣特性的導電膠（72-00192），導電膠是一種固化或干燥后具有一定導電性能的膠粘劑，以導電粒子形成復合粉體與環氧樹脂固化劑為黏合劑形成導電通路。應用于縫隙處接合面的膠合，適于永久密封。頻率在1 GHz時，效果較好。對屏蔽玻璃與結構體配合面的間隙，薄膜鍵盤扁平電纜通過結構體引出的遺留的間隙都可用其進行粘結填充，它能夠保持縫隙處的導電連續性，用以達到屏蔽的效果。

4 液晶顯示終端配有電磁屏蔽玻璃

屏蔽玻璃是以有機（或無機）玻璃的基礎上結合電磁屏蔽技術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、透光率都優先與后者，所以設計時選用金屬網屏蔽玻璃，如圖2所示。其屏蔽效能＞60 dB，透光率達65%以上。

5 合理的封裝結構設計

封裝時根據控制器原理樣機電路板尺寸，從電路板安裝方式，連接、結構加工工藝等方面開展了研究，通過三維軟件進行實體建模設計，設計合理的控制器及液晶顯示終端的封裝結構。

參考文獻

［1］ 邱士安.機電一體化技術[M]．西安電子科技大學出版社，2004.

［2］ 俞文英.電磁干擾來源及電磁兼容設計的探討[J]．皖西學院學報，2003，19（5）：24-26.