王银彬

【摘要】本文研究的机顶盒散热结构包括机壳、散热口和连接杆等内容。在机壳顶部安装固定住，机壳内侧设置第一滑槽，外侧设置第二滑槽，第一滑槽与第二滑槽保持良好的连接关系。机壳顶部位置还设有夹持块，夹持块与第一和第二滑槽紧密相连，增强了滑动效果。夹持块临近机壳中轴线内侧位置安装风扇，以螺栓固定，并与夹持块连接在一起，借助风扇的带动作用，满足散热要求。另外，在机壳本体内部构建一个腔室结构，该结构能够实现热能的有效传递，将机顶盒内部产生的热量快速通过相关孔洞传输出去，实现与散热装置间的隔离处理，保证机顶盒的安全高效运转。

【关键词】机顶盒;散热结构;结构设计

中图分类号：TN929                                  文献标识码：A                          DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.03.032

1. 机顶盒产品的分类和功能

目前市面上常见的机顶盒产品以数字机顶盒和网络机顶盒这两种为主。前者又被划分为有线数字电视机顶盒、地面数字电视机顶盒和卫星数字电视机顶盒这三种。其中以有线数字电视机顶盒应用频率最高。该类型机顶盒能够快速接收有线电视网络传播的信号数据，并将其进行解码转变成清晰的图像和声音，从电视中播放出来，满足人们的日常观看需求。后者分为OTT和IPTV两种，这两种不同形式的机顶盒本质区别在于运营商的差异，接收到的网络信号不同，但从功能上来说，两者不存在任何区别，都是通过互联网信号的接收、转换形成电视信号完成播放的。同时，这两种模式机顶盒使用中，加强了互动交流，建立与用户间的良好关系。

2. 数字电视机顶盒的工作原理

一是电路构成。有线数字电视机顶盒的构成模块多且复杂，如高频头、QAM解调、TS流解复用、解扰、视频编码和解码模块等，在有线数字电视机顶盒中还安插智能卡，实现了信号的快速接收、传递和转换。接口位置的电路结构是由按键接口、输入和输出接口、USB结构、智能卡板结构构成的，是信号接收传输的主要部分。

二是模块功能及作用。不同模块的功能各不相同，相互间组合搭配，可促进有线数字电视机顶盒的高效运行。射频信号发出后，会分化成两路信号传输，一路经由分支器传送出去，一路则经过解调器处理，将其中一个最为合适的8MHz数字调制频道转变成中频信号，传输到解调模塊内加以处理，处理生成的传送流将经过接收条件模块作进一步的认证和审核，并开展解扰处理，生成透明传送流数据。在传送流解扰处理中，会利用MPEG-2解复用器对接收到的压缩数据包实施拆分处理，对其中涉及业务信息及节目内容展开数字音频及图像的处理工作，利用专业模块及设备完成数据解码，转换成电视播放所需信号资料传输，确保电视观看的图像与音频的清晰性、协调性。而系统模块中的CPU，则是对图像音频信号加以转化的重要装置，能够将接收到的信号数据转换成模拟音频快速输出，加快识别速度。闪存模块主要是用于数据存储及重新编程，剔除不良信息，保证电视画面质量。

3. 机顶盒结构组成

数字机顶盒的组成可分为四部分，控制、信号处理、网络接口及用户扩展。控制组件作为核心内容，是数字机顶盒运转的重要组成部分，是由CPU、ROM、RAM这三部分构成的。CPU是控制组件中进行其他两部分连接的重要设备，也是指令发布的关键设备，整个系统的正常运转，多数情况下都是依靠CPU的作用实现的。如果CPU出现故障问题，会直接破坏机顶盒基本功能。信号处理组件是由芯片堆积和数字调谐器等设备共同组成的组件，通过接收天线的设置，实现数字信号的接收和传输处理，该组件运行中，能够将信号的分类处理传输到指定区域系统中，保障机顶盒信号接收质量，加强观看效果。网络接口组件是实行各类型网络接入的重要设备，也是实现视频服务全双工通信功能的重要组件。用户扩展组件将用户与机器连接起来，借助红外线遥控控制，加强用户使用便利性，为用户提供更加优质的观看体验。数字机顶盒的出现不单单是数字技术发展的体现，也是人们对生活要求提高的具体表现。此外，一个完整的数字机顶盒由硬件平台和软件系统组成。层软件提供操作系统内核以及各种硬件驱动程序;中间件将应用软件与依赖于硬件平台的底层软件分隔开，使应用不依赖于具体的硬件平台。

4. 机顶盒产品的安全检测项目及安全风险

4.1 电击与能量危险防护

电击与能量危险防护检测是对可能因电击或能量危险产生故障问题的设备元件进行防护的一种方式，目的是维护元件使用安全。具体内容有：导线设计中，导线走向区域周边是否存在尖锐物体。尖锐物体的出现会使导线绝缘层破损，降低绝缘性能，出现触电危险;产品内部带电部件与金属外壳连接位置的绝缘处理，如果单纯使用清漆或普通材料进行绝缘保护，则很难达到规定要求，要做好科学检测，避免危险发生;内部导线固定处理中，检查是否选择合适的固定装置，是否存在导线松脱或电气间隙较小等问题。如果有，立即处理，以避免危险事故的发生。如果产品的电源板部分在固定内部走线时采用线扣方法，就可以避免内部走线与带电部分接触，在产品设计时，在电源板和外壳之间添加一层绝缘衬垫，就可以对带电部件与可触及外壳实行防电击保护。

4.2 温升检测

温升检测是确定产品在正常运行状态下是否存在因内部部件温度过高而发生危险的可能。高温环境下产品运行一方面会对接触者带来烫伤风险，一方面也会因为高温作业使内部构件无法适应运行环境，出现着火爆炸等危险。在测试过程中，温度不能高于限定值，不能起火。产品是绝缘外壳的情况下，如果绝缘外壳材质较差，当产品出现过高温度时，容易发生变性或引起火灾。

5. 机顶盒散热结构内容及优化措施

本文研究旨在提出一种新型的机顶盒散热结构，用以解决传统机顶盒散热结构工作中存在的灵活性不高、风扇使用寿命短、机顶盒工作不便、腔室散热性能不佳等问题，确保机顶盒的运行质量，降低事故发生风险。为解决这些问题，笔者根据自身经验及现有资料提出以下设计方案：

机顶盒散热结构包括机壳、散热口和连接杆三部分。机壳设计中在顶部連接安装固定杆，内外侧设置第一和第二滑槽，且两者有效连接在一起。同时在机壳顶部位置还装有夹持块，其与第一和第二滑槽连接在一起，保证滑动效果。夹持块靠近机壳中轴线位置的内侧完成风扇安装，以螺栓将其固定并确保与夹持块连接的稳定性，紧密性。在机壳顶部位置安装的支撑杆，要在外壁上设置透风口，作为散热装置热能排放孔。支撑杆则利用弹簧将其与夹持块连接起来，在夹持块内侧设置预留孔，使其与支撑杆外壁上的透风口连接，以加快热能散发速度。机壳底部会设置防护盖，作为支撑和保护设置。

在整个设计中，第一和第二滑槽会以垂直分布的形式设置在机壳上，两者内侧宽度保持一致，在安装时，以注塑的方式将其固定在机盒顶端部位，形成完整整体;夹持块要求与第一滑槽之间实施滑动连接处理;风扇以螺栓固定连接到夹持块上时，要确保其可拆卸性，便于后期调整。夹持块的分布间距保持均衡;透风口的中轴线与支撑杆中轴线重叠;透风口间距均衡;连接杆与夹持块之间以活动连接方式处理，做好伸缩间距的把控。

与现有的机顶盒散热结构相比，该技术方案的优势在于：该机顶盒散热结构因设置的机壳以及凹型和网孔桩侧面结构的防护盖，在内部形成一个完整的腔体结构，实现对热能的快速传递，达到优化散热性能的作用;通过第一和第二滑槽的垂直分布以及夹持块的科学设置，构建良好的滑动空间，增强风扇运行的灵活性，减少卡顿等问题的出现。再加上风扇固定中采用的可拆卸结构，可确保风扇损坏后快速拆卸更换，降低对夹持块的影响;透风口的等距设置可以使启动后的风扇设备将吹出的风沿着透风口快速散出，延长散热时间，加强散热效果;连接杆的伸缩设置在增强连接灵活性的同时，也可保证夹持块运动的快速性，彰显操作的便捷性。

6. 实施方式

该技术方案中散热结构包括机壳、固定柱、第一滑槽、夹持块、第二滑槽、螺栓、风扇、支撑杆、预留孔、弹簧、透风口、散热口、防护盖、连接杆这几部分。其中机壳上安装的有固定柱、第一和第二滑槽、夹持块，第一和第二滑槽以及夹持块三者紧密联系起来，借助第一和第二滑槽的作用，保证夹持块底部灵活滑动。第一和第二滑槽利用注塑方式与机壳融为一体。夹持块与机壳中轴线对称，在滑动连接作用下，能够与滑槽间相互滑动，优化风扇及相关散热组件的安装质量。风扇安装在夹持块靠近机壳中轴线内侧位置，以螺栓与夹持块进行可拆卸性连接，一旦风扇损坏，可以拆卸螺栓快速更换，防止设备及散热组件高损耗运转。连接杆在夹持块近机壳轴线内侧位置，以活动连接和伸缩结构的设置为主，连接杆内侧交汇位置以螺纹连接，保证夹持块的移动效果。支撑杆则在机壳顶部位置，外壁设有透风口，及时将风扇吹出的风顺利排出，达到散热效果。预留孔则设置在夹持块内侧，贯穿在整个结构内部。

工作原理：该散热结构主要是通过风扇的安置和夹持作业，满足散热要求的。风扇夹持运动受到连接杆伸缩及螺纹连接作用的影响，带动夹持块有效移动，实现风扇的夹持作业。夹持块的运动则会借助滑槽中的滑动作业，保证不同规格风扇开展夹持工作，利用连接组件的连接作用，对机顶盒底部块体实施对接操作。开启风扇后，在透风口及支撑杆作用下，风扇吹出的风会快速通过透风口散发出来，延长机顶盒散热时间，提高散热质量。而本体结构的凹陷造型及网孔状防护盖所形成的腔室，可以对热量进行有效的隔离和传递处理，保证散热效果，优化散热效率。

希望上文可以帮助专业人员对机顶盒散热结构有所了解，进而根据实际情况对上述技术方案予以优化和完善，掌握优化机顶盒结构的主要策略，明确促进机顶盒散热的具体实施方式，以此推动机顶盒的安全运行，避免危险事故的发生。

参考文献：

[1]陈健海，俞立勋.浅析有线数字电视机顶盒的稳定性[J].中国有线电视，2019，404（03）

[2]陈健.一种具有散热结构的网络电视机顶盒，CN210725143U [P].2020