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电路稳定性设计的十个误区,你都了解吗?

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发表于 2021-5-7 15:13:11 | 显示全部楼层 |阅读模式

电路设计不仅有很多技巧,同样也存在很多误区。本文将介绍电路稳定性设计当中的十个误区。


误区1:产品故障=产品不可靠

产品出现问题,有时候并不是研发的问题。曾经有案例,面向国内中等以上发达地区的设备,因为在国内用的不错,所以出口到了哥伦比亚,但在那里频频故障,原因就在于中国大陆中等以上发达地区的海拔都比较低,所以高海拔地区,设备的气密性受到了挑战,设备内外压差增大泄露率增加。


项目立项时只考虑了低海拔,所以人家的设计是没问题的,您老总就这样要求的嘛,谁决策了拿这个型号出口哥伦比亚,他才是罪魁祸首。如果管研发的老总参与决策而没提出反对意见,他简直就是最大的罪人,毕竟销售的高管决策不懂技术还是可以原谅的,技术副总的错误则是无能。


产品可靠性是“规定的时间、规定的条件下,完成规定功能的能力”。读者一定细细品味这个定义,格物致知,看看谁在格这个定义的时候能达到更多的致知。使用现场的条件常常超过了规定的条件,而这个超出很大可能是隐含的。


误区2:过渡过程=稳态过程

在企业里做技术工作,我们常遇到一种现象,在厂子里产品一点问题也不出现,到了用户现场,就频频遭遇故障。还有一种现象,在开关机时或电网波动的应用场合,设备的故障率偏高。作为一个常见现象,不知是否有过关于此的更深入思考。这里面涉及到了一个技术思维方法论的关键性概念 —— 过渡过程。

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任何事物都有稳态和动态两种情况,在事物从一个稳态跳变到另一个稳态的过程中,并不是一下子跳变完成的,如(图1),而是都要经历一个变化的过程,这个道理谁都理解,说时迟那时快的电光石火之间,那也是需要时间的。这个过程就是过渡过程,那么这个过渡过程的变化状态是什么样的呢?其过程波形如(图2)。


学过《自动控制原理》的读者会觉得这个波形有点面熟,对了,它就是二阶系统的阶跃响应曲线,在这条曲线里,上升时间tr和超调量δ是一对矛盾,tr越小,则δ越大,反之,tr越大,则δ越小。


误区3:降额很容易做到,没啥问题

降额谁都会,如画画,谁都会,但不是谁都能靠画画生存。这里仅作一简单总结:

  • 同功能、但不同工艺的器件降额系数不同;

  • 可调器件和定值器件降额系数不同;

  • 负载不同,降额系数不同;

  • 同规格导线在多匝和单匝应用时降额系数不同;

  • 部分参数不可降额;

  • 结温降额不可遗漏。


误区4:Ta,器件可放心使用

器件损坏为何常被称之为“烧”?原因就是器件失效大都是热失效,具体注意事项有:器件环境温度≠整机环境温度,器件环境受到机箱内其他器件散热的影响,一般器件环境温度比整机环境温度要高。


误区5 :电子可靠性跟机械、软件专业无关

安装、布线、布局、喷涂的处理都会影响电气性能;电磁兼容、虚焊、散热、振动噪声、腐蚀、接地都和结构有关;软件的防错、判错、纠错、容错处理措施可避免机械和电子缺陷问题。


误区6:简单器件Datasheet有没有无所谓

做设计时一定要拿到所有器件的Datasheet,然后阅读其上的所有图形图表和参数,最后是在设计上和这些曲线建立联系。如二极管的V-I特性曲线,设计时需要谨慎确认该器件在我们电路中的静态工作点。


误区7:可维修性跟我无关

电子产品可靠性的目的是什么?是赚钱。赚钱靠什么?开源和节流。开源难,节流易,不要总想着从材料费上省,材料费省了,维修费高了,从早死换成了晚死,早晚还是死,何必呢?莫不如早死早托生。最好的方式就是重视可维修性,省掉这部分费用。这是货真价实的利润。

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