2019年6月
15
3 机箱里面的设计考虑
3.8 重要元件的散热 功能子单元模块，如果含有发热比较大的元件，要进行 局部散热设计，如：设计与安装散热片、涂抹散热脂； 开关元件，采用光耦方式，可以减少发热；
3.9 光耦的电气隔离 光耦元件，可以实现控制模块与受控模块之间的电气隔 离； 3.10 机箱的I/O口的定义与说明 机箱的I/O口要进行定义和说明，设计文件中要有I/O口 的列表和电气说明；
1、学习电子系统设计的基本理论； 2、学会使用电子电路的（至少一种）仿真软件； 3、学会使用面包板调试电路； 4、完成课内的设计任务（设计、调试，写报 告）；
2019年6月
3
第一章 电子系统设计技术
1.1电子系统概述 1.2电子系统设计流程 1.3设计人员素质
2019年6月
4
1.1 电子系统概述
2019年6月
13
3 机箱里面的设计考虑
3.4 功能子单元模块
功能子单元模块，通过支架进行固定； 功能子单元模块， 通过接口插槽，实现电源的接入， 实现信号的输入、输出； 功能子单元模块， 需要对各自的接口插槽的接口信号 进行说明（以表格的形式）； 对于电流比较大的功能子单元模块，插槽的供电管脚要 用几个脚的合并； 功能子单元模块，功能相对独立，最好可以单独调试；
③对于不熟悉的参考电路，要进行仿真分析，观察元件 参数的改变对于单元电路的影响。
④2019年尽6月量使各个单元电路采用统一的电源供电；
21
5、计算和调整参数
•只有深刻地理解电路工作原理，正确运用计算公式和计 算图表，才能获得满意的计算结果。
•计算电路参数需要考虑： ①各元件的工作电流、电压和功耗，应符合要求，留有 适当余量； ②极限参数必须留有足够余量，一般应为额定值的1.5倍； ③ 对于环境温度、电网电压，也要考虑最不利的情况； ④电阻电容的参数，选择靠近计算值的标称值； ⑤在满足系统性能指标的前提下，尽量减少元器件的品 种、价格、体积、数量等；
1. 机柜与机箱
立式 机柜
立式机柜的 抽屉式机箱
• 抽屉式机箱，一般带有按键面板、指示灯，少数还带有屏幕； •立式机柜，一般需要摆放在低温的恒温机房；
2019年6月
7
2. 机箱里面的合理布局
交流 散热 风扇
直流 电源 模块
数字 电路
功能子单元的模块板 （有铝合金支架固定）
插槽 接口
接口细线
底板 （用于：走电源的PCB粗线； 走接口细线；原则上不安排元件；）
2019年6月
22
6、选择元器件；
电子系统设计技术
2019年6月
1
教材： 《电子系统设计与实践》第2版 杨刚、龙海燕编著，电子工业出版社；
其他参考书：
1、综合电子设计与实践 田良 (作者, 编者)出版社: 东南大学出版社;
2、综合电子系统设计与实践
臧春华邵杰魏小龙 (作者) 出版社: 北京航空航天大学出版社
2019年6月
2
课程要求：
2019年6月
16
1.1.4 电子系统的设计方法
自顶向下的设计方法； 自底向上的设计方法； 两种方法的结合；
2019年6月
17
2019年6月
18
1.2 电子系统设计流程
可分为：模拟系统、数字系统、数模混合 系统等三大类；
数字系统，又分为：标准数字集成电路， 以MPU、MCU、PLD、ASIC等可编程器件 为核心的电子系统；
1.1.1 系统的层次化构成
分层次的电路系统结构
2019年6月
5
1.1.2 电子系统设计的基本原则
满足系统功能和性能指标； 电路简单； 电磁兼容特性好； 可靠性高； 系统集成度高； 调试简单方便； 生产工艺简单； 操作简单方便； 性价比高；
2019年6月
6
1.1.3 系统的布局
2019年6月
11
如：某直流电源模块
设计容量 （订购参数）
实际功率
2019年6月
12
3 机箱里面的设计考虑
3.2 交流散热风扇 散热风扇，采用交流电，是避免争用机箱的直流电源 功率资源； 散热风扇，要设计合理的散热风路；
3.3 机箱底板 机箱底板，一般用于布置：电源走线、接口线的走线； 机箱底板， 不另外布置元件； 元件，一律安排进入：子模块电路板； 机箱的保险丝，安排在底板上；
20
4、设计单元电路；
设计单元电路时，需要注意：
①先要明确：单元电路的功能及电气指标。电气指标如： 电源电压、工作频率、灵敏度、输入输出阻抗、输出功 率、失真度、波形显示方式、测试点等；
②有参考资料提供的参考电路，设计者应仔细分析比较
每个参考电路的可行性和优缺点，反复比较：合理性、 技术先进性、可靠性、经济性等因素。
电源粗线
•模块板的布局结构，应便于维修更换； •模拟电路、数字电路混合的机箱系统，如果模拟电路对于干扰敏感， 数20字19年电6月路，需要集中单独做在一个模块板里面，还要加金属盒屏蔽、磁珠隔离； 8
图1-1 机房机柜的图片
2019年6月
9
图1-2 电脑机箱的图片
2019年6月
10
3. 机箱里面的设计考虑
3.1 直流电源的功率容量的选定与订购 考虑到电源老化失效、系统开机的瞬间功率较大等因 素，电源设计中一般要留有足够的功率余量，以提高系统 的可靠性； 要进行系统总电流的估算，计算出系统的实际功率； 一般设计容量应取为实际容量的1.5~2倍； 为确保整个系统的可靠性，直流电源模块一般需要向专 业厂家订购；
2019年6月
14
3 机箱里面的设计考虑
3.5 开关按钮 机箱的面板按键，要保证可靠性，尽量采用进口件；
3.6 热塑管 机箱内，所有的接线头，都不能电气裸露，要用热塑 管封闭； 3.7 机箱的接地 机箱的外壳，要有可靠的接地； 子模块单元，要共地连接，禁止“浮地”；（查接地） 地线，要粗；PCB地线，要有一定宽度；
20计流程
1、系统描述与分析；
2、选择总体方案（框图级）；
设计者应仔细分析比较每个方案的可行性和优缺点； 反复比较：合理性、技术先进性、可靠性、经济性等因素。
3、系统模块划分；
各部分的大小规模划分比较合适； 要注意确定各部分的接口参数；
2019年6月