摘要：展开机柜设计工作，应体现系列化和模块化的特征，为日后的维修和换新提供便利。基于此，研究车载机柜的结构设计，从机柜框架的安装、布局、减震作用、接地以及散热等方面入手，以期提供借鉴。
关键词：机柜框架;减震作用;接地设置
设计车载机柜结构系统，需要考虑多方面问题，包括设备的布局、机柜减震、走线以及散热等，以满足车载机柜的质量特性需求。在安装布置的过程中，应充分利用车内空间，合理布置并安装所有的设备。科学设计机柜的高度和结构形式，综合机柜所装各分机的大小和车厢内部空间两个因素。
1机柜框架的设计和安装
设计机柜框架，用到的骨架采用的是标准的工业铝合金型的材料，会与压铸铝合角件完成拼接。为了使连接达到更牢固的程度，且有较好的振动能力，需要使用角件进行拼接，把端面蝴蝶与扣螺钉连接起来，提高连接的强度和可靠性。在装配骨架的工作中，为了避免螺钉松开，应该使用高强度的螺纹胶确保机柜的机械强度，同时具备较好的抗振能力，且加工和装配较为高效便捷。运用铝型材搭建框架，能起到减重的作用。车载设备对总重量有较为严格的要求，因此尽量选择强度高、质量轻的材料。电子框架存在于机柜框架的内部，设计通用的框架专门用于承载仪器设备。制作时会在框架上尽可能多地配置减重孔，同时在加工通用托架时可以使用铝合金板和钢板两种材料[1]。当重量超过15kg时，需要用到钢制的托架；重量15kg以下时，应该使用铝制托架。
2车载机柜需具备良好的减震作用
机柜上不仅有电缆转接盒，还有电缆转接槽。将显示主机、控制分机、操控台、电源分机以及电缆转接盒安装在机柜Ⅱ上。机柜上方的2U空间用于转接机柜之间的电缆，将键盘、摸球、手轮、120°的方位角度显示器安装在操控台上。除此之外，还包括快捷的操作按钮、指示灯、一些常规的用于指示和控制的器件。就车载机柜而言，需要能够承受车辆在行驶过程中产生的震动和冲击。设置较好的隔振缓冲措施，起到缓解振动、冲击和碰撞的作用，降低振动冲击对电子设备所能产生的影响。在确定设备的使用环境时，应该考虑机柜内各个分机的重量。对于本机柜的应用，总体上应体现并柜的方式。假如高度是30U，可以用并排两个15U来实现。设备的主要破坏形式是在某一种激励振频的作用下产生共振，有可能会超过装备所能承受的极限值。需将各个机柜的分机重量作为依据，并综合考虑使用环境。
3机柜的接地设置
在机柜的侧面设置接地的铜条，在接地铜条的作用下，各个分级地线也能有效接地，这对车载电子类机柜来说非常关键。一旦出现接地不良的情况，机柜就有可能产生静电，干扰设备的信号。情况严重时，有可能出现微波器件烧毁的不良情况。或者没有正确接地，有可能出现信号串联的问题，起到激励信号的作用，干扰电子设备的性能指标[2]。需要在机柜的两侧分别设置接地铜条，分别走信号地线和电源地线，避免产生静电，也避免出现电磁激励的情况。比如，某车载机柜的外形采用的是白色透明钢化玻璃前门，两侧也加装了带盖走线槽，槽盖方便拆装和方便维护。制作机柜的材质是SPCC冷轧钢板，处理手段包括脱脂、酸洗和磷化。机身非常稳固可靠，有着良好的防护性能，整体设计也非常人性化，便于维护和管理。机柜接地良好，能实现对电路的安全保护，抗干扰能力也较强。为了有效保证机柜接地的连续性，需要用到有效的接线。使用螺钉将柜内任意两个螺钉连接起来，确保都有绝缘层，应该采用相应规格的接地垫圈，确保垫圈能良好接触零部件的表面，避免绝缘层被破坏。在接地处加抓垫，防止由于油漆的问题而发生接触不良的问题。要尽量保证连线比较短，避免变压器受到卡阻。
4机柜的散热装置
科学技术在不断发展，电子器件有着越来越高的集成化水平，会使用各种各样的发热元件，如变频器、固态继电器、变压器以及各种整流模块。热空气的质量比冷空气小，所以柜内的空气流会呈现从下往上的趋势。增加空气对流能起到散热的作用，需要把出风口设置在机柜顶端的盖板上，同时安装好风扇，达到为机柜散热的目的。目前，市面上已经出现了多种可以安装在机柜上的散热装置，如挤型散热器。它用到了铝挤型工艺，需要把铝棒放置在480～530℃的条件下软化，之后通过挤压机，在高压条件下从模具中挤出，最终得到恒定截面长条铝型材。该工艺简单方便，且实用性较强，被广泛应用于板卡芯片散热片。原料铝受到模具的挤压作用，会形成散热片结构，能有效降低成本，经过较短的周期完成模具的开发任务。该工艺的特征决定了挤型在一些批量大、功耗低的生产活动中较为适用。还有一种是热管散热器，其中的热管是一种传热元件，有非常强的导热性能。自热管问世以来，电力电子的散热装置明显取得了新进展。冷却空气自然对流是一种最直接、最简单的散热方式。
5结语
综上所述，在设计车载电子机柜的工作中不仅要结合重量、强度等结构问题，还需要考虑机柜的实用性，涉及到走线、接地和散热3方面。在设计过程中，要能够确保机柜有较好的布局模式，并且具备良好的减震和散热功能。
参考文献
[1]于斌.某车载机柜系统结构设计[J].科技创新与应用，2020，（7）：94-95.
[2]戈磊.津滨轻轨9号线车载信号改造试车线CBTC试验技术方案分析[J].电子世界，2020，（1）：66-67.
作者:朱其安 单位:连云港杰瑞电子有限公司
