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无风扇工控机的内部结构是怎样的

2020-12-14 11:02:30      点击:

无风扇工控机是工控机的一个分支,在CPU功耗散热上,主要是采用无风扇被动式散热的。每一家工控机厂商的制作工艺不同,无风扇工控机的内部结构也不尽相同,但整体上大同小异。小编以科拉德工控机为例,来解剖无风扇工控机的内部结构。

低功耗无风扇工控机散热方式

低功耗无风扇嵌入式工控机散热方式


从工控机的主板开始

工控机的基本特征是和计算机是一样的。都会有主板、中央处理器(CPU)、内存、硬盘(机械式硬盘、固态硬盘)以及其它外设的接口、转接板(PCIPCIeMini  PCIe)等。如果对于硬件有所了解,目前中国的处理器很大一部分是购买国外的,国内鲜有厂商能够制作出与Intel同性能与稳定性的处理器,所以今天小编在讲述主板是会弱化处理器这一层面。

科拉德工业主板 CES-3601

主板的尺寸大小

工控机的主板尺寸不尽相同,各厂商研发的性能不一样,尺寸大小也有偏差,对于无风扇工控机尺寸都是小型化,目前很多厂商制作的工业主板尺寸为3.5英寸,当然也有按不同的客户进行制作。


主板的PCB设计

工控机的主板在电子设计上,一般是采用6层或6层以上的PCB板进行制作,这些设计是根据不同的客户应用场景而定,市面上流行的工业主板是4-6层的PCB板(主信号层、接地层、电源层、次信号层、辅助电源层、中信号层)。

为了提高性能稳定性,满足各种工业级应用需求,顺应未来物联网的发展趋势,小编了解到科拉德工控机主板是采用8-10层以上的PCB主板,在设计上会增加了多一层主信号层,接地层,电源层以及次信号层。


主板的电子用料

工业主板的稳定性,很大一部分是来源于一款主板的电子用料。比如内存、硬盘、电容、电阻、电隔离等电阻,使用的厂商不一样,标准不一样,这些都决定着工控机的使用环境是支持宽温稳定运行、不惧怕来自、低温、高温、高振动的环境所带来的风险。

工业物联网网关IPC-606B-B工控机接口详情

工业物联网网关IPC-606B-B工控机接口详情


主板的外设I/O接口

工控机与普通计算机不一样,由于工控机是对接丰富的外部设备,所以需求设计丰富的I/O接口。比如多USB、多网口、多COM接口以及显示的HDMI/VGA接口等。工业级I/O接口,提供隔离保护,能够在保证设计效率的前提下满足最大的灵活性需求。


主板提供隔离保护

工业主板的应用不一样,为了有效地保护设备,工业主板在设计时会提供隔离保护功能。可支持电源管理功能、来电自启、看门狗等功能,方便客户能够快速集成,也可为客户提供个性化的的定制服务。


工控机整机结构

工控机性能好坏,除了主板用料外,对于整机的结构设计也有很大的要求。从性能优化,散热设计,整机密封设计等,关系着一台工控机的稳定性,可靠性。

散热结构

无风扇工控机散热上,市面上有态度的工控机是采用被动式散热,整机采用高强度氧化铝合金与304不锈钢挡板而成的工业机箱,具备抗强电磁干扰能力,大面积的散热铝型材鳍片,能够高效散热,高密封性的设计,能够有够做到防尘、抗振,耐高温抗低温,保证工控机能够在宽温的环境下稳定运行。

工控机IPC-807A正面

布线灵活性

我们知道,一般对于工控机要求是线越少越好。但是为了组装的灵活性,为了更为快捷性,有一定研发实力的公司所生产的工控机是采用模块化设计。


但是没有哪一家公司完完全全做到无线缆设计。这时无风扇工控机结构上,多多少少还是采用有线的布局。布线的灵活性也决定一家公司的业务多样性,可为客户个性化开发与定制服务。

无风扇工控机的结构大致如上文所述,工控机的结构好坏,直接影响一台工控机的性能,如果你想了解更多无风扇工控机,可以关注我,后期分享工控机一线工厂生产整个过程。

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