Question:
Non-metal cases
CH
2010-04-23 05:29:05 UTC
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Cette question est vraiment destinée aux boîtiers informatiques, mais je suppose qu'elle s'applique également à d'autres boîtiers PCB. La plupart des boîtiers d'ordinateurs que je rencontre sont en aluminium, ou bien en un autre métal; Si je comprends bien, c'est à cause des propriétés suivantes:

1) thermique, un boîtier métallique dissipera bien la chaleur appliquée à n'importe quel point, et la conduira vers les zones plus froides (à l'extérieur). De plus, ne brûle pas (bien que de nombreux boîtiers contiennent également du plastique)

2) RF, un boîtier en métal protégera des interférences extérieures et empêchera également les EMF d'interférer avec d'autres choses.

3) la force, pour maintenir les équipements lourds en place et les protéger.

4) mis à la terre, ajoutez un niveau de protection électrique en ayant un boîtier métallique mis à la terre autour des composants.

Ma question est la suivante: pourquoi ne peut-on pas utiliser d’autres matériaux si ce sont les seules préoccupations? Les autres matériaux peuvent être moins chers, plus faciles à obtenir ou à utiliser, plus légers et surtout moins chers .

Par exemple, le bois a de bonnes propriétés pour le n ° 3, il peut être solide et les serveurs n'ont pas besoin d'être beaucoup plus portables, il doit donc être aussi solide que de ne pas s'effondrer en restant là. Le n ° 4 n'est pas vraiment nécessaire, le n ° 1 est important, mais la plupart des ordinateurs utilisent déjà des ventilateurs et des dissipateurs thermiques (rarement le boîtier lui-même est utilisé comme dissipateur thermique), donc avec un flux d'air bien planifié, les boîtiers n'ont pas besoin d'être également thermoconducteurs (peut-être thermiques les capteurs peuvent être plus importants cependant); ce qui laisse le n ° 2.

Maintenant, serait-il possible d'utiliser une sorte de ruban métallique à l'intérieur du boîtier? J'ai vu une bande RF épaisse, mais ce truc est cher. Autant que je sache, le papier d'aluminium (cuisson) est en fait principalement en plastique avec une fine couche d'aluminium. J'ai vu du ruban d'aluminium bon marché (pour le toit) mais je suppose que cela ressemble beaucoup à la feuille de cuisson; Quelle est l’épaisseur de la couche, et est-ce possible à moindre coût? Puis-je même utiliser quelque chose comme du grillage?

Trois réponses:
#1
+5
pingswept
2010-04-25 01:20:50 UTC
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Concernant l'épaisseur de métal nécessaire pour le blindage: le conducteur utilisé comme blindage doit être plus épais que la "profondeur de peau" du métal aux fréquences que vous essayez de bloquer. Selon un manuel [1] que j'ai ici, 1 micron suffit en pratique.

[1]: Engineering Electromagnetics, Inan et Inan, 1999, p. 322.

Bonne réponse, merci, mais sur quelles fréquences est-il basé? Je me demande s'il existe un moyen de tester cela?
Vous pouvez calculer la profondeur de la peau ici: http://www.microwaves101.com/encyclopedia/calsdepth.cfm La profondeur diminue à mesure que la fréquence augmente. Une implication de ceci, si je comprends bien, est que le bruit basse fréquence, comme le bourdonnement à 60 Hz, est difficile à bloquer.
Donc, selon cette calculatrice, bloquer 60 Hz avec une seule feuille de papier d'aluminium n'est pas assez épaisse, n'est-ce pas?
Une autre bonne question, quel type de fréquences devons-nous bloquer, c'est-à-dire, quel type de rayonnement pourrait-il y avoir à l'extérieur qui pourrait être nocif pour l'ordinateur, et quelles fréquences l'ordinateur lui-même générera-t-il qui doit être empêché de s'échapper?
En utilisant les valeurs 280,2 uΩ * cm pour la résistivité et 1,00002 pour la valeur rel. perméabilité (pour l'aluminium) avec le calculateur affiché ci-dessus, j'obtiens: 1Hz -> 0,843 m, 60Hz -> 10,876 cm, 20KHz -> 5,957 mm, 1MHz -> 0,843 mm, 1Ghz -> 26,64 um, 2,4 GHz -> 17,2 um , 5,8 GHz -> 11,06 um, 10 GHz -> 8,42 um. Bien que quelqu'un vérifie mon fonctionnement, je ne peux pas être sûr de tout ce qui précède. - CH il y a 2 minutes
Ignorez le "- CH il y a 2 minutes" ci-dessus: - /
Salut CH. Je pense que votre résistivité est désactivée. Il devrait être de 2,802 uΩ * cm. Je soupçonne que vous avez mal lu uΩ * m comme uΩ * cm.J'obtiens 104,89 um pour 1 GHz en utilisant 2,802 uΩ * cm et 1,00002 pour la perméabilité. Cela vous semble-t-il juste?
Ah, attendez, ma réponse aurait dû être 104,89 pouces, pas euh. Dans euh, c'est 2,66 um, ce qui a plus de sens - exactement 10x de votre réponse, et la résistivité est en racine carrée dans la calculatrice.
Wikipedia répertorie la résistivité électrique de l'aluminium à 20DegC comme «28,2 nΩ · m», soit 28,2 (0,001) uΩ. (100) cm = 28,2 (0,1) uΩ.cm = 282 uΩ.m amirite? :> donc ma valeur était de 1,8
#2
+3
davidcary
2010-09-07 09:16:20 UTC
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Pour autant que je sache, la tôle d'aluminium estampée est le moyen le moins cher de produire en série des boîtiers métalliques.

Si vous voulez un joli boîtier en bois, je vois 4 options:

  • pas de blindage du tout. L'électronique dans un boîtier en bois a presque exactement la même EMI / EMC que si elle était assise à l'air libre ou dans un aquarium en verre d'huile. Je crois comprendre que toutes les cartes mères de PC émettent tellement de RF qu'un tel cas échouerait aux tests FCC, ce qui rendrait la vente illégale dans la plupart des pays.
  • mettre une boîte en métal dans le boîtier en bois - peut-être en couvrant boîtier en métal avec placage.
  • Couvrez les pires émetteurs RF avec de minuscules boîtes métalliques fixées au PCB. La boîte métallique doit être fixée au plan de masse du PCB, de préférence en de nombreux points tout autour du périmètre. Une boîte métallique isolée aggrave souvent les interférences RF émises.
  • Vaporisez l'intérieur du boîtier non métallique avec une peinture conductrice et fixez-le d'une manière ou d'une autre à la terre.

Les deux dernières options (petites boîtes métalliques, peinture conductrice sur le boîtier, ou souvent les deux en combinaison) sont extrêmement courantes dans de nombreux appareils électroniques grand public livrés dans un boîtier en plastique tels que les téléphones portables, les téléviseurs, les radios, etc.

Je soupçonne qu'un ruban de toiture en métal ou une feuille d'aluminium fonctionneraient aussi bien ou mieux que la peinture en aérosol conductrice, mais je ne l'ai jamais vu en production (je suppose que son installation nécessite un coût de main-d'œuvre plus élevé. correctement que la peinture conductrice).

Une brève recherche sur Google me donne (sans ordre particulier):

#3
+2
mtrw
2010-04-23 06:18:05 UTC
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La principale raison est la fabrication de masse. C'est tellement bon marché et facile d'estamper les boîtiers en aluminium une fois que vous avez terminé l'outillage, tandis que le bois nécessite le fraisage de chaque pièce. Mais si vous faites quelque chose ponctuelle ou pour des raisons esthétiques, le coût de reproduction ne devrait pas être un problème.

Pour les autres raisons:

  1. Thermique - vous avez raison.

  2. RF - du grillage permettrait aux hautes fréquences de passer. Si la longueur d'onde de l'onde EM est plus petite que l'ouverture dans le métal, elle peut passer. Le papier d'aluminium n'a pas, AFAIK, une couche de plastique. Cela devrait être assez bon. Mais il se déchire facilement, il faut donc être assez vigilant pour obtenir une bonne couverture. En outre, vous avez besoin d'un treillis à ressort ou quelque chose autour des brides ou des couvercles, etc. pour vous assurer que la connexion électrique se déroule dans le coin. Notez que le contact doit être continu tout autour de toute ouverture. En théorie, l'épaisseur du métal ne devrait pas avoir d'impact sur le blindage (tant que le métal ne se déchire pas) mais je ne connais pas assez l'ingénierie RF pour vraiment l'affirmer.

  3. Force - si votre boîte repose sur le sol, le bois devrait bien fonctionner. S'il se monte dans un rack, vous devrez décider quoi faire à propos de la bride de montage. La résistance au cisaillement du bois n'est pas aussi bonne que celle du métal, vous devrez donc peut-être fabriquer la bride en métal et utiliser beaucoup de boulons pour la relier au bois. Le bois est plus lourd pour un volume donné, donc la bride devra supporter plus de charge.

  4. Terre - Je ne suis pas trop sûr de celui-ci. Je suppose que les coups de foudre sont la principale raison pour laquelle vous devez vous inquiéter à ce sujet, et je ne suis pas sûr de la protection que le boîtier métallique vous offrirait de toute façon dans cette situation. Quoi qu'il en soit, votre cage RF doit être connectée à la terre, alors vous vous retrouverez peut-être avec du papier d'aluminium carbonisé à nettoyer. Si quelqu'un enfonce quelque chose de métal dans le boîtier et entre en contact avec le bloc d'alimentation, un métal plus épais sur la cage RF aiderait.

Mais quelle doit être l'épaisseur du métal? et le ruban de toit serait-il adéquat? J'allais juste utiliser des vis pour mettre la feuille à la terre et faire la connexion entre les coins. Je suis juste surpris que ce genre de chose ne soit pas déjà sur le net (alors que le PC de l'aquarium à huile minérale l'est), donc j'avais peur qu'il y ait une bonne raison que j'avais ratée; en y réfléchissant, quelle protection RF le PC Fish-tank obtient-il?
En ce qui concerne la mise à la terre, je voulais dire s'il y avait un contact exposé ou quelque chose; Si vous poussez un tournevis là-dedans, il court probablement d'abord avec le boîtier mis à la terre.
J'ai mis à jour ma réponse, mais comme vous le verrez, je ne connais pas vraiment les réponses à vos points supplémentaires. Et je ne sais rien de l'aquarium :)


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 2.0 sous laquelle il est distribué.
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