電路穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的十個(gè)誤區(qū)，你都了解嗎？

Pcbbar · 發(fā)表于 2021-5-6 20:38:03

電路設(shè)計(jì)不僅有很多技巧，同樣也存在很多誤區(qū)。本文將介紹電路穩(wěn)定性設(shè)計(jì)當(dāng)中的十個(gè)誤區(qū)。

誤區(qū)1

產(chǎn)品故障=產(chǎn)品不可靠

產(chǎn)品出現(xiàn)問題，有時(shí)候并不是研發(fā)的問題。曾經(jīng)有案例，面向國內(nèi)中等以上發(fā)達(dá)地區(qū)的設(shè)備，因?yàn)樵趪鴥?nèi)用的不錯(cuò)，所以出口到了哥倫比亞，但在那里頻頻故障，原因就在于中國大陸中等以上發(fā)達(dá)地區(qū)的海拔都比較低，所以高海拔地區(qū)，設(shè)備的氣密性受到了挑戰(zhàn)，設(shè)備內(nèi)外壓差增大泄露率增加。

項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)只考慮了低海拔，所以人家的設(shè)計(jì)是沒問題的，您老總就這樣要求的嘛，誰決策了拿這個(gè)型號出口哥倫比亞，他才是罪魁禍?zhǔn)�。如果管研發(fā)的老總參與決策而沒提出反對意見，他簡直就是最大的罪人，畢竟銷售的高管決策不懂技術(shù)還是可以原諒的，技術(shù)副總的錯(cuò)誤則是無能。

產(chǎn)品可靠性是“規(guī)定的時(shí)間、規(guī)定的條件下，完成規(guī)定功能的能力”。讀者一定細(xì)細(xì)品味這個(gè)定義，格物致知，看看誰在格這個(gè)定義的時(shí)候能達(dá)到更多的致知。使用現(xiàn)場的條件常常超過了規(guī)定的條件，而這個(gè)超出很大可能是隱含的。

誤區(qū)2

過渡過程=穩(wěn)態(tài)過程

在企業(yè)里做技術(shù)工作，我們常遇到一種現(xiàn)象，在廠子里產(chǎn)品一點(diǎn)問題也不出現(xiàn)，到了用戶現(xiàn)場，就頻頻遭遇故障。還有一種現(xiàn)象，在開關(guān)機(jī)時(shí)或電網(wǎng)波動的應(yīng)用場合，設(shè)備的故障率偏高。作為一個(gè)常見現(xiàn)象，不知是否有過關(guān)于此的更深入思考。這里面涉及到了一個(gè)技術(shù)思維方法論的關(guān)鍵性概念 —— 過渡過程。

任何事物都有穩(wěn)態(tài)和動態(tài)兩種情況，在事物從一個(gè)穩(wěn)態(tài)跳變到另一個(gè)穩(wěn)態(tài)的過程中，并不是一下子跳變完成的，如（圖1），而是都要經(jīng)歷一個(gè)變化的過程，這個(gè)道理誰都理解，說時(shí)遲那時(shí)快的電光石火之間，那也是需要時(shí)間的。這個(gè)過程就是過渡過程，那么這個(gè)過渡過程的變化狀態(tài)是什么樣的呢？其過程波形如（圖2）。

學(xué)過《自動控制原理》的讀者會覺得這個(gè)波形有點(diǎn)面熟，對了，它就是二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線，在這條曲線里，上升時(shí)間tr和超調(diào)量δ是一對矛盾，tr越小，則δ越大，反之，tr越大，則δ越小。

誤區(qū)3

降額很容易做到，沒啥問題

降額誰都會，如畫畫，誰都會，但不是誰都能靠畫畫生存。這里僅作一簡單總結(jié)：

同功能、但不同工藝的器件降額系數(shù)不同；
可調(diào)器件和定值器件降額系數(shù)不同；
負(fù)載不同，降額系數(shù)不同；
同規(guī)格導(dǎo)線在多匝和單匝應(yīng)用時(shí)降額系數(shù)不同；
部分參數(shù)不可降額；
結(jié)溫降額不可遺漏。

誤區(qū)4

Ta，器件可放心使用

器件損壞為何常被稱之為“燒”？原因就是器件失效大都是熱失效，具體注意事項(xiàng)有：器件環(huán)境溫度≠整機(jī)環(huán)境溫度，器件環(huán)境受到機(jī)箱內(nèi)其他器件散熱的影響，一般器件環(huán)境溫度比整機(jī)環(huán)境溫度要高。

誤區(qū)5

電子可靠性跟機(jī)械、軟件專業(yè)無關(guān)

安裝、布線、布局、噴涂的處理都會影響電氣性能；電磁兼容、虛焊、散熱、振動噪聲、腐蝕、接地都和結(jié)構(gòu)有關(guān)；軟件的防錯(cuò)、判錯(cuò)、糾錯(cuò)、容錯(cuò)處理措施可避免機(jī)械和電子缺陷問題。

誤區(qū)6

簡單器件Datasheet有沒有無所謂

做設(shè)計(jì)時(shí)一定要拿到所有器件的Datasheet，然后閱讀其上的所有圖形圖表和參數(shù)，最后是在設(shè)計(jì)上和這些曲線建立聯(lián)系。如二極管的V-I特性曲線，設(shè)計(jì)時(shí)需要謹(jǐn)慎確認(rèn)該器件在我們電路中的靜態(tài)工作點(diǎn)。

誤區(qū)7

可維修性跟我無關(guān)

電子產(chǎn)品可靠性的目的是什么？是賺錢。賺錢靠什么？開源和節(jié)流。開源難，節(jié)流易，不要總想著從材料費(fèi)上省，材料費(fèi)省了，維修費(fèi)高了，從早死換成了晚死，早晚還是死，何必呢？莫不如早死早托生。最好的方式就是重視可維修性，省掉這部分費(fèi)用。這是貨真價(jià)實(shí)的利潤。

誤區(qū)8

制程控制不好是沒有好的工藝人員

制程控制不好不僅僅是工藝人員的問題，這是一條價(jià)值鏈的建設(shè)過程。設(shè)計(jì)工程師對器件的要求、采購工程師的廠家選擇、檢驗(yàn)環(huán)節(jié)的控制內(nèi)容以及設(shè)計(jì)上對器件關(guān)鍵指標(biāo)的部分。

檢測方法不應(yīng)引入元器件的失效機(jī)理和損傷、裝配環(huán)節(jié)也不應(yīng)引入損傷（波峰焊爐溫控制，手工焊接臺面的防靜電處理等）、出廠檢驗(yàn)環(huán)節(jié)應(yīng)該檢查器件參數(shù)漂移可能會導(dǎo)致產(chǎn)品故障的部分內(nèi)容、維修環(huán)節(jié)不應(yīng)引入失效。

由上可以看出，出現(xiàn)問題哪是區(qū)區(qū)兩位工藝工程師能保證得了的。所以總結(jié)出具體的做法是建立一致性，一致性的前提是設(shè)計(jì)人員提供充分、有主次的技術(shù)信息，工藝僅僅是依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)文件來保障制造可靠性無限逼近于設(shè)計(jì)可靠性。

誤區(qū)9

MTBF與單臺機(jī)器的故障率的關(guān)系

MTBF是宏觀、統(tǒng)計(jì)的概念，單臺機(jī)器故障是微觀、具體的概念�？蛻糇钕矚g問一個(gè)問題“你這個(gè)產(chǎn)品的MTBF值是10000小時(shí)，那我買你的這一臺是不是10000h內(nèi)就不會出現(xiàn)問題？”這是一個(gè)關(guān)公戰(zhàn)秦瓊誰更厲害的概念，讓我說他倆的換算關(guān)系，您先告訴我是1km大還是1kg大？

誤區(qū)10

加強(qiáng)測試就可解決可靠性問題

此問題既然能名列十大誤區(qū)之一，其定義自然是錯(cuò)誤的�？偨Y(jié)有三：