王銀彬

【摘要】本文研究的機(jī)頂盒散熱結(jié)構(gòu)包括機(jī)殼、散熱口和連接桿等內(nèi)容。在機(jī)殼頂部安裝固定住，機(jī)殼內(nèi)側(cè)設(shè)置第一滑槽，外側(cè)設(shè)置第二滑槽，第一滑槽與第二滑槽保持良好的連接關(guān)系。機(jī)殼頂部位置還設(shè)有夾持塊，夾持塊與第一和第二滑槽緊密相連，增強(qiáng)了滑動(dòng)效果。夾持塊臨近機(jī)殼中軸線內(nèi)側(cè)位置安裝風(fēng)扇，以螺栓固定，并與夾持塊連接在一起，借助風(fēng)扇的帶動(dòng)作用，滿足散熱要求。另外，在機(jī)殼本體內(nèi)部構(gòu)建一個(gè)腔室結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)熱能的有效傳遞，將機(jī)頂盒內(nèi)部產(chǎn)生的熱量快速通過相關(guān)孔洞傳輸出去，實(shí)現(xiàn)與散熱裝置間的隔離處理，保證機(jī)頂盒的安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

【關(guān)鍵詞】機(jī)頂盒;散熱結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.03.032

1. 機(jī)頂盒產(chǎn)品的分類和功能

目前市面上常見的機(jī)頂盒產(chǎn)品以數(shù)字機(jī)頂盒和網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒這兩種為主。前者又被劃分為有線數(shù)字電視機(jī)頂盒、地面數(shù)字電視機(jī)頂盒和衛(wèi)星數(shù)字電視機(jī)頂盒這三種。其中以有線數(shù)字電視機(jī)頂盒應(yīng)用頻率最高。該類型機(jī)頂盒能夠快速接收有線電視網(wǎng)絡(luò)傳播的信號(hào)數(shù)據(jù)，并將其進(jìn)行解碼轉(zhuǎn)變成清晰的圖像和聲音，從電視中播放出來，滿足人們的日常觀看需求。后者分為OTT和IPTV兩種，這兩種不同形式的機(jī)頂盒本質(zhì)區(qū)別在于運(yùn)營(yíng)商的差異，接收到的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不同，但從功能上來說，兩者不存在任何區(qū)別，都是通過互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)的接收、轉(zhuǎn)換形成電視信號(hào)完成播放的。同時(shí)，這兩種模式機(jī)頂盒使用中，加強(qiáng)了互動(dòng)交流，建立與用戶間的良好關(guān)系。

2. 數(shù)字電視機(jī)頂盒的工作原理

一是電路構(gòu)成。有線數(shù)字電視機(jī)頂盒的構(gòu)成模塊多且復(fù)雜，如高頻頭、QAM解調(diào)、TS流解復(fù)用、解擾、視頻編碼和解碼模塊等，在有線數(shù)字電視機(jī)頂盒中還安插智能卡，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的快速接收、傳遞和轉(zhuǎn)換。接口位置的電路結(jié)構(gòu)是由按鍵接口、輸入和輸出接口、USB結(jié)構(gòu)、智能卡板結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，是信號(hào)接收傳輸?shù)闹饕糠帧?/p>

二是模塊功能及作用。不同模塊的功能各不相同，相互間組合搭配，可促進(jìn)有線數(shù)字電視機(jī)頂盒的高效運(yùn)行。射頻信號(hào)發(fā)出后，會(huì)分化成兩路信號(hào)傳輸，一路經(jīng)由分支器傳送出去，一路則經(jīng)過解調(diào)器處理，將其中一個(gè)最為合適的8MHz數(shù)字調(diào)制頻道轉(zhuǎn)變成中頻信號(hào)，傳輸?shù)浇庹{(diào)模塊內(nèi)加以處理，處理生成的傳送流將經(jīng)過接收條件模塊作進(jìn)一步的認(rèn)證和審核，并開展解擾處理，生成透明傳送流數(shù)據(jù)。在傳送流解擾處理中，會(huì)利用MPEG-2解復(fù)用器對(duì)接收到的壓縮數(shù)據(jù)包實(shí)施拆分處理，對(duì)其中涉及業(yè)務(wù)信息及節(jié)目?jī)?nèi)容展開數(shù)字音頻及圖像的處理工作，利用專業(yè)模塊及設(shè)備完成數(shù)據(jù)解碼，轉(zhuǎn)換成電視播放所需信號(hào)資料傳輸，確保電視觀看的圖像與音頻的清晰性、協(xié)調(diào)性。而系統(tǒng)模塊中的CPU，則是對(duì)圖像音頻信號(hào)加以轉(zhuǎn)化的重要裝置，能夠?qū)⒔邮盏降男盘?hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬音頻快速輸出，加快識(shí)別速度。閃存模塊主要是用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及重新編程，剔除不良信息，保證電視畫面質(zhì)量。

3. 機(jī)頂盒結(jié)構(gòu)組成

數(shù)字機(jī)頂盒的組成可分為四部分，控制、信號(hào)處理、網(wǎng)絡(luò)接口及用戶擴(kuò)展?？刂平M件作為核心內(nèi)容，是數(shù)字機(jī)頂盒運(yùn)轉(zhuǎn)的重要組成部分，是由CPU、ROM、RAM這三部分構(gòu)成的。CPU是控制組件中進(jìn)行其他兩部分連接的重要設(shè)備，也是指令發(fā)布的關(guān)鍵設(shè)備，整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，多數(shù)情況下都是依靠CPU的作用實(shí)現(xiàn)的。如果CPU出現(xiàn)故障問題，會(huì)直接破壞機(jī)頂盒基本功能。信號(hào)處理組件是由芯片堆積和數(shù)字調(diào)諧器等設(shè)備共同組成的組件，通過接收天線的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的接收和傳輸處理，該組件運(yùn)行中，能夠?qū)⑿盘?hào)的分類處理傳輸?shù)街付▍^(qū)域系統(tǒng)中，保障機(jī)頂盒信號(hào)接收質(zhì)量，加強(qiáng)觀看效果。網(wǎng)絡(luò)接口組件是實(shí)行各類型網(wǎng)絡(luò)接入的重要設(shè)備，也是實(shí)現(xiàn)視頻服務(wù)全雙工通信功能的重要組件。用戶擴(kuò)展組件將用戶與機(jī)器連接起來，借助紅外線遙控控制，加強(qiáng)用戶使用便利性，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的觀看體驗(yàn)。數(shù)字機(jī)頂盒的出現(xiàn)不單單是數(shù)字技術(shù)發(fā)展的體現(xiàn)，也是人們對(duì)生活要求提高的具體表現(xiàn)。此外，一個(gè)完整的數(shù)字機(jī)頂盒由硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)組成。層軟件提供操作系統(tǒng)內(nèi)核以及各種硬件驅(qū)動(dòng)程序;中間件將應(yīng)用軟件與依賴于硬件平臺(tái)的底層軟件分隔開，使應(yīng)用不依賴于具體的硬件平臺(tái)。

4. 機(jī)頂盒產(chǎn)品的安全檢測(cè)項(xiàng)目及安全風(fēng)險(xiǎn)

4.1 電擊與能量危險(xiǎn)防護(hù)

電擊與能量危險(xiǎn)防護(hù)檢測(cè)是對(duì)可能因電擊或能量危險(xiǎn)產(chǎn)生故障問題的設(shè)備元件進(jìn)行防護(hù)的一種方式，目的是維護(hù)元件使用安全。具體內(nèi)容有：導(dǎo)線設(shè)計(jì)中，導(dǎo)線走向區(qū)域周邊是否存在尖銳物體。尖銳物體的出現(xiàn)會(huì)使導(dǎo)線絕緣層破損，降低絕緣性能，出現(xiàn)觸電危險(xiǎn);產(chǎn)品內(nèi)部帶電部件與金屬外殼連接位置的絕緣處理，如果單純使用清漆或普通材料進(jìn)行絕緣保護(hù)，則很難達(dá)到規(guī)定要求，要做好科學(xué)檢測(cè)，避免危險(xiǎn)發(fā)生;內(nèi)部導(dǎo)線固定處理中，檢查是否選擇合適的固定裝置，是否存在導(dǎo)線松脫或電氣間隙較小等問題。如果有，立即處理，以避免危險(xiǎn)事故的發(fā)生。如果產(chǎn)品的電源板部分在固定內(nèi)部走線時(shí)采用線扣方法，就可以避免內(nèi)部走線與帶電部分接觸，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，在電源板和外殼之間添加一層絕緣襯墊，就可以對(duì)帶電部件與可觸及外殼實(shí)行防電擊保護(hù)。

4.2 溫升檢測(cè)

溫升檢測(cè)是確定產(chǎn)品在正常運(yùn)行狀態(tài)下是否存在因內(nèi)部部件溫度過高而發(fā)生危險(xiǎn)的可能。高溫環(huán)境下產(chǎn)品運(yùn)行一方面會(huì)對(duì)接觸者帶來燙傷風(fēng)險(xiǎn)，一方面也會(huì)因?yàn)楦邷刈鳂I(yè)使內(nèi)部構(gòu)件無(wú)法適應(yīng)運(yùn)行環(huán)境，出現(xiàn)著火爆炸等危險(xiǎn)。在測(cè)試過程中，溫度不能高于限定值，不能起火。產(chǎn)品是絕緣外殼的情況下，如果絕緣外殼材質(zhì)較差，當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)過高溫度時(shí)，容易發(fā)生變性或引起火災(zāi)。

5. 機(jī)頂盒散熱結(jié)構(gòu)內(nèi)容及優(yōu)化措施

本文研究旨在提出一種新型的機(jī)頂盒散熱結(jié)構(gòu)，用以解決傳統(tǒng)機(jī)頂盒散熱結(jié)構(gòu)工作中存在的靈活性不高、風(fēng)扇使用壽命短、機(jī)頂盒工作不便、腔室散熱性能不佳等問題，確保機(jī)頂盒的運(yùn)行質(zhì)量，降低事故發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。為解決這些問題，筆者根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)有資料提出以下設(shè)計(jì)方案：

機(jī)頂盒散熱結(jié)構(gòu)包括機(jī)殼、散熱口和連接桿三部分。機(jī)殼設(shè)計(jì)中在頂部連接安裝固定桿，內(nèi)外側(cè)設(shè)置第一和第二滑槽，且兩者有效連接在一起。同時(shí)在機(jī)殼頂部位置還裝有夾持塊，其與第一和第二滑槽連接在一起，保證滑動(dòng)效果。夾持塊靠近機(jī)殼中軸線位置的內(nèi)側(cè)完成風(fēng)扇安裝，以螺栓將其固定并確保與夾持塊連接的穩(wěn)定性，緊密性。在機(jī)殼頂部位置安裝的支撐桿，要在外壁上設(shè)置透風(fēng)口，作為散熱裝置熱能排放孔。支撐桿則利用彈簧將其與夾持塊連接起來，在夾持塊內(nèi)側(cè)設(shè)置預(yù)留孔，使其與支撐桿外壁上的透風(fēng)口連接，以加快熱能散發(fā)速度。機(jī)殼底部會(huì)設(shè)置防護(hù)蓋，作為支撐和保護(hù)設(shè)置。

在整個(gè)設(shè)計(jì)中，第一和第二滑槽會(huì)以垂直分布的形式設(shè)置在機(jī)殼上，兩者內(nèi)側(cè)寬度保持一致，在安裝時(shí)，以注塑的方式將其固定在機(jī)盒頂端部位，形成完整整體;夾持塊要求與第一滑槽之間實(shí)施滑動(dòng)連接處理;風(fēng)扇以螺栓固定連接到夾持塊上時(shí)，要確保其可拆卸性，便于后期調(diào)整。夾持塊的分布間距保持均衡;透風(fēng)口的中軸線與支撐桿中軸線重疊;透風(fēng)口間距均衡;連接桿與夾持塊之間以活動(dòng)連接方式處理，做好伸縮間距的把控。

與現(xiàn)有的機(jī)頂盒散熱結(jié)構(gòu)相比，該技術(shù)方案的優(yōu)勢(shì)在于：該機(jī)頂盒散熱結(jié)構(gòu)因設(shè)置的機(jī)殼以及凹型和網(wǎng)孔樁側(cè)面結(jié)構(gòu)的防護(hù)蓋，在內(nèi)部形成一個(gè)完整的腔體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱能的快速傳遞，達(dá)到優(yōu)化散熱性能的作用;通過第一和第二滑槽的垂直分布以及夾持塊的科學(xué)設(shè)置，構(gòu)建良好的滑動(dòng)空間，增強(qiáng)風(fēng)扇運(yùn)行的靈活性，減少卡頓等問題的出現(xiàn)。再加上風(fēng)扇固定中采用的可拆卸結(jié)構(gòu)，可確保風(fēng)扇損壞后快速拆卸更換，降低對(duì)夾持塊的影響;透風(fēng)口的等距設(shè)置可以使啟動(dòng)后的風(fēng)扇設(shè)備將吹出的風(fēng)沿著透風(fēng)口快速散出，延長(zhǎng)散熱時(shí)間，加強(qiáng)散熱效果;連接桿的伸縮設(shè)置在增強(qiáng)連接靈活性的同時(shí)，也可保證夾持塊運(yùn)動(dòng)的快速性，彰顯操作的便捷性。

6. 實(shí)施方式

該技術(shù)方案中散熱結(jié)構(gòu)包括機(jī)殼、固定柱、第一滑槽、夾持塊、第二滑槽、螺栓、風(fēng)扇、支撐桿、預(yù)留孔、彈簧、透風(fēng)口、散熱口、防護(hù)蓋、連接桿這幾部分。其中機(jī)殼上安裝的有固定柱、第一和第二滑槽、夾持塊，第一和第二滑槽以及夾持塊三者緊密聯(lián)系起來，借助第一和第二滑槽的作用，保證夾持塊底部靈活滑動(dòng)。第一和第二滑槽利用注塑方式與機(jī)殼融為一體。夾持塊與機(jī)殼中軸線對(duì)稱，在滑動(dòng)連接作用下，能夠與滑槽間相互滑動(dòng)，優(yōu)化風(fēng)扇及相關(guān)散熱組件的安裝質(zhì)量。風(fēng)扇安裝在夾持塊靠近機(jī)殼中軸線內(nèi)側(cè)位置，以螺栓與夾持塊進(jìn)行可拆卸性連接，一旦風(fēng)扇損壞，可以拆卸螺栓快速更換，防止設(shè)備及散熱組件高損耗運(yùn)轉(zhuǎn)。連接桿在夾持塊近機(jī)殼軸線內(nèi)側(cè)位置，以活動(dòng)連接和伸縮結(jié)構(gòu)的設(shè)置為主，連接桿內(nèi)側(cè)交匯位置以螺紋連接，保證夾持塊的移動(dòng)效果。支撐桿則在機(jī)殼頂部位置，外壁設(shè)有透風(fēng)口，及時(shí)將風(fēng)扇吹出的風(fēng)順利排出，達(dá)到散熱效果。預(yù)留孔則設(shè)置在夾持塊內(nèi)側(cè)，貫穿在整個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部。

工作原理：該散熱結(jié)構(gòu)主要是通過風(fēng)扇的安置和夾持作業(yè)，滿足散熱要求的。風(fēng)扇夾持運(yùn)動(dòng)受到連接桿伸縮及螺紋連接作用的影響，帶動(dòng)夾持塊有效移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的夾持作業(yè)。夾持塊的運(yùn)動(dòng)則會(huì)借助滑槽中的滑動(dòng)作業(yè)，保證不同規(guī)格風(fēng)扇開展夾持工作，利用連接組件的連接作用，對(duì)機(jī)頂盒底部塊體實(shí)施對(duì)接操作。開啟風(fēng)扇后，在透風(fēng)口及支撐桿作用下，風(fēng)扇吹出的風(fēng)會(huì)快速通過透風(fēng)口散發(fā)出來，延長(zhǎng)機(jī)頂盒散熱時(shí)間，提高散熱質(zhì)量。而本體結(jié)構(gòu)的凹陷造型及網(wǎng)孔狀防護(hù)蓋所形成的腔室，可以對(duì)熱量進(jìn)行有效的隔離和傳遞處理，保證散熱效果，優(yōu)化散熱效率。

希望上文可以幫助專業(yè)人員對(duì)機(jī)頂盒散熱結(jié)構(gòu)有所了解，進(jìn)而根據(jù)實(shí)際情況對(duì)上述技術(shù)方案予以優(yōu)化和完善，掌握優(yōu)化機(jī)頂盒結(jié)構(gòu)的主要策略，明確促進(jìn)機(jī)頂盒散熱的具體實(shí)施方式，以此推動(dòng)機(jī)頂盒的安全運(yùn)行，避免危險(xiǎn)事故的發(fā)生。

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