CN109631882B - 一种基于减震系统的高可靠电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于减震系统的高可靠电路，包含：电源部件，为被减震对象，其包含散热板；固定框，固定在电源部件的散热板四周；导航电路板，固定在固定框上；四个减震器，分别位于散热板的四个顶点处；光纤惯导外壳，电源部件、固定框、导航电路板以及四个减震器组成的结构设置在该光纤惯导外壳内部，四个减震器分别通过第一螺钉和第一螺母与该光纤惯导外壳内部以及散热板连接。其优点是：实现模块化，整体装配简单，结构对称紧凑，减震系统化构型简单，节省空间体积、抗震性好，减少了晶振等元器件失效的风险，整体提高了导航板和电源电路板上元器件可靠性的优点。

Description

一种基于减震系统的高可靠电路
技术领域
本发明涉及带减震结构的电路技术领域，具体涉及一种基于减震系统的高可靠电路。
背景技术
空间往返飞行器光纤惯导为飞行器实时提供位置和姿态信息。剧烈的随机震动是光纤惯导系统在飞行器上面临的主要力学环境，这些震动传递到安装在飞行器上的光纤惯导。当PCB产生剧烈的震动，对震动比较敏感的器件如晶振等电子元器件会造成引脚断裂或功能失效，而震动量级过大，处于工作状态的器件也会发生性能下降的风险。为了提供良好的动态工作环境，减少震动带来的器件破坏，保证光纤惯导在飞行过程中稳定工作，电路设计需要联合减震一同设计。
由于光纤惯导结构体积的限制，实际结构设计中对为了降低震动对电子元器件的影响，电路板采用的减震方式比较有限。现有采取的方式，一般多采用在重要元器件的位置填充胶或者将PCB板固定位置增加弹簧或者非金属材料缓冲装置。此类安装方式的缺陷是板上面填充胶不利于电源模块或有源器件散热，同时在高温条件下，会引起热应力，降低器件正常工作性能。而使用弹簧或者非金属材料，不仅制造成本高，增大了结构空间，装配复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于减震系统的高可靠电路，通过减震器在光纤惯导内部采用组合减震装置的安装方式，使导航电路板与电源电路板实现同步减震降低冲击能量的目的。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种基于减震系统的高可靠电路，其特征是，包含：
电源部件，为被减震对象，其包含散热板；
固定框，固定在电源部件的散热板四周；
导航电路板，固定在固定框上；
四个减震器，分别位于散热板的四个顶点处；
光纤惯导外壳，电源部件、固定框、导航电路板以及四个减震器组成的结构设置在该光纤惯导外壳内部，四个减震器分别通过第一螺钉和第一螺母与该光纤惯导外壳内部以及散热板连接。
上述的基于减震系统的高可靠电路，其中：
电源部件还包含设置在散热板一安装面上的多个电源模块以及设置在散热板另一安装面上的电源电路板。
上述的基于减震系统的高可靠电路，其中：
位于固定框任意一侧上的两个减震器相互对称，且同一侧的两个减震器保持在同一水平面上。
上述的基于减震系统的高可靠电路，其中：
所述的减震器为T型减震器。
上述的基于减震系统的高可靠电路，其中，所述的每个减震器分别包含：
两个减震垫，分别位于散热板对应位置的的内侧和外侧，每个减震垫分别包含一通孔，该通孔的直径与套筒小端的外径匹配；
套筒，为具有一大端和小端的T型结构，中间设有安装通孔，其小端依次穿过散热板内侧的减震垫、散热板、散热板外侧的减震垫，使得两个减震垫依次套于套筒的小端外套筒的大端与散热板内侧的减震垫接触；
限位垫片，对应位于套筒的小端尾部，与套筒同轴，其对应于套筒小端尾部的位置设有阶梯沉孔，该阶梯沉孔的凹槽与套筒的小端尾部相抵。
上述的基于减震系统的高可靠电路，其中：
安装时，套筒的小端从散热板的内侧依次穿过散热板内侧减震垫、散热板、散热板外侧减震垫后，该小端的尾部与限位垫片阶梯沉孔的凹槽相抵；
散热板外侧减震垫的一部分被夹于套筒大端与散热板之间，散热板内侧减震垫的一部分被夹于限位垫片与散热板之间，使得当使得第一螺钉依次穿过套筒的安装通孔、限位垫片的阶梯沉孔、光纤惯导外壳再用第一螺母固定以后，两个减震垫被压缩。
上述的基于减震系统的高可靠电路，其中：
导航电路板通过第二螺钉固定到固定框上。
上述的基于减震系统的高可靠电路，其中：
固定框通过第三螺钉固定到电源部件的散热板上。
上述的基于减震系统的高可靠电路，其中：
减震垫材料采用硅橡胶类材料，起到阻尼作用；
套筒由金属材料制成。
本发明与现有技术相比具有以下优点：光纤惯导减震系统的电路设计实现模块化，整体装配简单，结构对称紧凑，减震系统化构型简单，节省空间体积、抗震性好，减少了晶振等元器件失效的风险，整体提高了导航板和电源电路板上元器件可靠性的优点；通过振动试验验证，方法可行，工程技术易实现，具有实用性。
附图说明
图1为本发明的俯视图；
图2为本发明中的减震器的立体图；
图3为本发明中的减震器的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1～3所示，本发明提供了一种基于减震系统的高可靠电路，其包含：电源部件1，为被减震对象，其包含散热板8，本实施例中，散热板8一安装面上设置多个电源模块，散热板8另一安装面上设置电源电路板；散热板8的整体与长方体结构相类似，且其端面上开有多条通口槽，四条边开有螺纹孔，四个顶角上开有通孔，所述四个通孔分别对称布置，焊针穿过散热板8的通口槽，通过螺钉和螺母配合将电源模块固定到所述散热板8上，电源电路板也通过螺钉螺母固定到散热板8上；固定框2，固定在电源部件1的散热板8四周，其整体与长方形类似，内圈为通孔构型，安装孔设置于四条边上，与散热板8四周的螺纹孔对应通过螺钉和螺母连接；导航电路板3，通过第二螺钉固定到固定框2上；四个减震器4，分别位于散热板8的四个顶点处，并且四个减震器4的一部分分别连接散热板8；光纤惯导外壳，电源部件1、固定框2、导航电路板3以及四个减震器4组成的结构设置在该光纤惯导外壳内部，四个减震器4的另一部分分别与该光纤惯导外壳内部连接。
根据减震器4的减震效果，所述减震器8装配满足以下条件最优：减震器4布局要求前后对称，即位于固定框2任意一侧上的两个减震器4相互对称，且同一侧的两个减震器4保持在同一水平面上。较佳的，所述的减震器4为T型减震器，通过第一螺钉与散热板8以及光纤惯导外壳固定连接。
本实施例中，所述的减震器4具体包含：限位垫片5；两个减震垫6，减震垫6材料采用硅橡胶类材料，起到阻尼作用；套筒7，由金属材料制成；较佳的，套筒7为T型结构，具有一大端和小端，中间开设安装通孔，该安装通孔直径略大于第一螺钉直径，以便第一螺钉可以从安装通孔穿过；减振垫6为硅橡胶制成的T型阻尼垫，中间开设通孔，且该通孔内径与套筒7小端的外圆直径匹配；限位垫片5为金属制成的圆柱状，其设置在套筒7的小端尾部，限位垫片5面向套筒7小端的一端向内开设有阶梯沉孔，阶梯沉孔大直径段略大于套筒7小端的外圆直径，阶梯沉孔内通孔小直径段与套筒7安装通孔的直径相同，套筒7小端穿过上下两个减振垫6(散热板8内侧减震垫、散热板8外侧减震垫)的通孔、散热板8上的通孔，与限位垫片5一端的阶梯沉孔接触，通过套筒7和限位垫片5的阶梯沉孔底面接触配合起到限位作用；减振系统装配按照一定的顺序进行，被减震对象电源部件1和导航电路板3通过散热板8设置于上下两只减振垫6中间，限位垫片5和套筒7设置于两只减振垫6两端，所述限位垫片5的阶梯沉孔的凹槽与所述套筒7小端配合固定；较佳的，散热板8外侧减震垫6的一部分被夹于套筒7大端与散热板8之间，散热板8内侧减震垫6的一部分被夹于限位垫片5与散热板8之间，使得第一螺钉依次穿过套筒7的安装通孔、限位垫片5的阶梯沉孔、光纤惯导外壳再用第一螺母固定以后，两个减震垫6被压缩到一定值。
安装使用时，所述固定框2通过第三螺钉固定于电源部件1的散热板8上，设有4只减震器4的电源部件1、固定框2和导航电路板3构成的主体被设置在光纤惯导外壳内部；通过第一螺钉从套筒7、下减振垫6、散热板8、上减振垫6和限位垫片5中间所形成的通孔穿过以将所述各个减震器4固定在所述光纤惯导外壳上，用第一螺母固定住，完成将电源部件1、导航电路板3和固定框2一体化固定，组成基于减震系统的高可靠一体化电路设计。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种基于减震系统的高可靠电路，其特征在于，包含：
电源部件，为被减震对象，其包含散热板；
固定框，固定在电源部件的散热板四周；
导航电路板，固定在固定框上；
四个减震器，分别位于散热板的四个顶点处；所述的减震器为T型减震器；
所述的每个减震器分别包含：
两个减震垫，分别位于散热板对应位置的内侧和外侧，每个减震垫分别包含一通孔，该通孔的直径与套筒小端的外径匹配；
套筒，为具有一大端和小端的T型结构，中间设有安装通孔，其小端依次穿过散热板内侧的减震垫、散热板、散热板外侧的减震垫，使得套筒的大端与散热板内侧的减震垫接触；
限位垫片，与套筒同轴，其对应于套筒小端尾部的位置设有阶梯沉孔，该阶梯沉孔的凹槽与套筒的小端尾部相抵，所述限位垫片的阶梯沉孔的凹槽与所述套筒小端配合固定；
光纤惯导外壳，电源部件、固定框、导航电路板以及四个减震器组成的结构设置在该光纤惯导外壳内部，四个减震器分别通过第一螺钉和第一螺母与该光纤惯导外壳内部以及散热板连接。
2.如权利要求1所述的基于减震系统的高可靠电路，其特征在于：
电源部件还包含设置在散热板一安装面上的多个电源模块以及设置在散热板另一安装面上的电源电路板。
3.如权利要求1所述的基于减震系统的高可靠电路，其特征在于：
位于固定框任意一侧上的两个减震器相互对称，且同一侧的两个减震器保持在同一水平面上。
4.如权利要求1所述的基于减震系统的高可靠电路，其特征在于：
散热板外侧减震垫的一部分被夹于套筒大端与散热板之间，散热板内侧减震垫的一部分被夹于限位垫片与散热板之间，使得当第一螺钉依次穿过套筒的安装通孔、限位垫片的阶梯沉孔、光纤惯导外壳再用第一螺母固定以后，两个减震垫被压缩。
5.如权利要求1所述的基于减震系统的高可靠电路，其特征在于：
导航电路板通过第二螺钉固定到固定框上。
6.如权利要求1所述的基于减震系统的高可靠电路，其特征在于：
固定框通过第三螺钉固定到电源部件的散热板上。
7.如权利要求1所述的基于减震系统的高可靠电路，其特征在于：
减震垫材料采用硅橡胶类材料，起到阻尼作用；
套筒由金属材料制成。
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