[发明专利]一种减少电路板加速度响应的主动隔振系统及电气设备箱

说明书

本发明属于航天技术领域，具体提供了一种减少电路板加速度响应的主动隔振系统及电气设备箱，包括用于承载电子元件的电路板、用于安装电路板的支撑底板，并将电路板固定在工作面上，用于产生抵消电路板变形阻尼力的隔振组件，隔振组件的一端固定在所述支撑底板上，另一端抵靠在电路板的目标位置；加速度传感器，安装在电路板上，用于检测目标位置处的加速度，在工作状态下，加速度传感器检测目标位置的加速度，隔振组件根据加速度产生与目标位置加速度相反的阻尼力，利用阻尼力抑制所述电路板的共振响应，本发明提供的主动隔振系统能衰减电路板1阶～3阶共振峰处的响应，进而降低电路板的响应，从而对电路板上电子元器件进行了振动保护。

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种减少电路板加速度响应的主动隔振系统及电气设备箱。

背景技术

当空间载荷随火箭发射时，载荷会经历较大的随机振动载荷，有的火箭发射时对电箱等载荷的振动量级要求能达到40g，甚至更高。电箱中的电路板在随机振动时还会因为自身共振而进一步放大，导致其板上的加速度响应达到几百个g，这会给安装在电路板上的元器件带来极大的损害。所以针对越来越严格的随机振动条件要求，需要对电路板的振动响应进行控制，减少电路板的加速度响应。

目前，采取的主要方法是增加电路板的结构刚度以及采用被动隔振策略，避免其因外界振动造成破坏，但这些方法会造成电路板的重量过大，占用空间过大，增加发射成本。因此，开展抑制电路板变形的主动隔振系统的研究，在减少电路板元器件加速度响应的同时使其尽可能的轻量化，有着非常重要的工程意义。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例中提供一种减少电路板加速度响应的主动隔振系统及电气设备箱。

第一方面，本发明提供一种减少电路板加速度响应的主动隔振系统，包括：

电路板，用于承载电子元件；

支撑底板，用于安装所述电路板，并将所述电路板固定在工作面上；

隔振组件，用于产生抵消所述电路板变形的阻尼力，所述隔振组件的一端固定在所述支撑底板上，所述隔振组件的另一端抵靠在所述电路板的目标位置，所述目标位置为预先通过有限元分析软件分析出所述电路板的各阶模态振型，根据需要抑制的振型的最大响应处确定得到的；

加速度传感器，安装在所述电路板上，用于检测所述目标位置处的加速度；

在工作状态下，所述加速度传感器检测所述目标位置的加速度，所述隔振组件根据所述加速度产生与所述目标位置加速度相反的阻尼力，利用所述阻尼力抑制所述电路板的共振响应。

作为一种可选的方案，所述隔振组件采用音圈电机，所述音圈电机的定子固定在所述支撑底板上，所述音圈电机的动子安装在所述电路板上，通过所述动子对所述电路板施加阻尼力。

作为一种可选的方案，所述隔振组件的数量为5个。

作为一种可选的方案，5个所述隔振组件均布在所述支撑底板上。

作为一种可选的方案，其中4个隔振组件围成正方形，所述4个隔振组件用于针对二阶模态、三阶模态的加速度响应进行控制，所述二阶模态、三阶模态涉及所述电路板的弯曲变形，余下1个隔振组件位于正方形的几何中心位置，所述余下1个隔振组件用于一阶模态的加速度响应进行控制，所述一阶模态涉及垂直于所述电路板轴向的拉伸变形。

作为一种可选的方案，所述电路板通过螺钉固定在所述支撑底板上。

第二方面，本发明提供一种电气设备箱，所述电气设备箱具有如上述的减少电路板加速度响应的主动隔振系统。