电子工程专辑互动社区>自由讨论>设计自动化专区>不花钱的可靠性设计(ZT)
作者 问题:

不花钱的可靠性设计(ZT)

发布时间:2012-2-20 下午3:48

作者: See

等级: 武林新秀

积分: 642分

发帖数: 49次

网站总积分: 642分

经验值: 11.0

查看用户的所有发言

查看用户的个人e空间

需要确认注册邮箱后才能下载,立即确认我的邮箱
回复后可下载附件 关闭
?
不花钱的可靠性设计
?
今天和几个朋友吃饭,席间请朋友们帮助推介我的业务,其中有几位大倒苦水,"现在经济危机呵,可靠性一直就想做,可拿不出钱来添置设备、增加产品的成本啊 ",这几位还都是曾经有过机电技术经历的人,于是有感而发,完成此文,展示给大家看,原来"可靠性设计是可以不花钱的"。
?
我们有时候会遇到一种情况,一块电路板在机器上装着的时候,机器工作不正常,拆下来后,单板工作正常,甚至摊在桌面上工作也是正常的,但装上就不好好工作,或者在厂子里烤几天机也是好的,或者在用户处前几个月也是没问题的,但就是长期使用下来就报故障,也能初步认定可能是虚焊,可到底是在哪里呢,让人一筹莫展。
?
看下图电路板的安装方式,如果电路板的安装机壳是开模具的,加工误差较小,这个问题不明显,如果是钣金或焊接的,四个固定柱的加工误差超过1mm是很正常的事情,于是就出现了左侧的翘曲,初期没事,长期应力下去,表贴器件的焊接力强度又不是很大,就容易出现焊盘脱落或虚开。这个问题的解决也容易,不在一条直线的三点决定一个平面,那就三点支撑;如果还是四点支撑,支撑柱弹性强一点,用尼龙或橡胶柱,使电路板翘曲没有那么大应力。
3613579a.jpg类似的问题在电路板布局上也会出现,一个可插拔的插座装在远离固定柱的地方,在插拔的时候,电路板会受力,这个应力也会产生虚焊的情况,解决方法不用多解释了吧,或者把插拔方向做成平行于电路板的而不是垂直的,或者把插座安装在固定柱的旁边,或者查做附近几厘米内只焊接直插器件,不放置表贴焊接器件,或者干脆就不设插座,把线缆焊在板上引出来,在漂浮的线上焊可插拔的插头插座等等。
?
前几天,我把MSN和QQ的签名改成了"降额设计是提升可靠性的最简手段之一",此言不虚。器件降额也是不增加成本的,举个通俗的例子,一个人最多能背100斤的袋子,我就让他背100斤走路,常规情况下肯定没问题,但是在路灯口,突然来辆车,紧急避让下就会较慢可能会出事,前面有片水洼,背个100斤就蹦不动;如果他现在只背50斤,走起来就很轻松,即使遇到意外情况也会避让过去,水洼也能跳过去。这就是降额的最通俗解释,在设计的时候,就是我们必须要背100斤的话,我就选一个能背150斤的人来背,或者让2个能背100斤的人分着背。
?
拿个具体电路举例来说,1/8W,1%,510K电阻,额定耐压150V,用于电源系统,实际耐压140V,额定耐压和实际耐压很接近了,在启停或浪涌的时候,加在电阻上的耐压可能会瞬时超过150V,按照III级降额的设计方法,电压的降额因子是0.75,则140V / 0.75 =186V,选择耐压>186V的电阻,后来发现这个耐压比较难选,就采用两只电阻串联,改用两个250k左右的电阻串联分压用。另一个类似的事例,用LM324驱动一小负载,用2路运放驱动一个负载,各分担1/2的电流。电阻、电容、IC、分立半导体器件、电感、继电器、开关、光纤器件、微波与声表面波器件、连接器、导线电缆、保险丝、晶体、灯泡、断路器等等均会涉及到这个问题,只是选择一个不同的器件差别,可靠性会增加很多。
?
在工艺上,接地线缆的焊点大都习惯加个热缩套管,这个习惯也挺好,如果是一个三孔的220V插座,安装时,地线在火零线的下面,且不加套管,结果会怎么样?就是火线万一没焊好,搭接在地线焊点上的概率会增大,可能能防范一起触电事故。
?
机箱内部的电线对,常见的是一匝匝的线缆散着,去流和回流信号在两块电路板之间形成环状,如果附近有大电流的变化而产生磁场,就会在这个环状线缆上产生感生电流,这个电流倒是不大,但叠加在一个弱信号上、或者叠加在一个被采样的模拟信号上,数据失真则在所难免,解决方法简单得很,将去流和回流的电线对拧结一下,有效减小环路面积,也可以将内部线缆改成带屏蔽层的也可以,都是举手之劳而已。
?
以上说的是机械和电路上的,其实软件上也有可以做工作的地方,如果一个单片机,输出一个控制信号给继电器,控制一个电磁阀工作,大电流的冲击就容易产生辐射和耦合干扰信号出来,这个时候总线上的信号容易被串扰到,如果在输出大电流信号的时候,程序控制上关闭总线上的数据传输,就比如知道今天刮大风,我们可以先不出门,这阵风过去再出去。
?
通过布局可以减少电磁干扰,电磁兼容有三个要素,干扰源、干扰路径、敏感电路,利用机架、空间布局,让干扰源和敏感电路远离一点,尤其是容易引入干扰或辐射干扰信号的线缆,就会在没有增加任何内成本的基础上,让干扰降低。
?
我们都知道温度高会对产品可靠稳定工作产生较大影响,这也可以通过布局解决,让怕热的器件远离热源,让热源的器件在出风孔附近,这样散出的热量只影响它自己。电路安装服从空气流动方向,进风口→放大电路→逻辑电路→敏感电路→集成电路→小功率电阻电路→有发热元件电路→出风口,构成良好散热通道;发热元器件在机箱上方,热敏感元器件在机箱下方,热源器件紧贴装在机箱金属壳体上散热等等。
?
不花钱的可靠性设计方法还有挺多,但确实需要花些脑细胞,也需要些时间的积累和实践的经历经验体会,这些倒还好办,最怕的还是畏难情绪,怕没有专业的人,怕没有资深的经验和水平,怕没有钱来做可靠性,怕是没用的,我们唯一的选择就是勇敢地去实践,只要努力了,我们就会有机会。如果这个过程需要技术上的帮助,该知道找谁吧?
?
来自武晔卿博主的博客
?
?
(作者:瑞迪航科(北京)技术有限公司 武晔卿 www.rdcoo.com)
?
???标签: 设计
引用 回复 鲜花 ( 2) 臭鸡蛋 ( 0) 有新回复时发送邮件通知
电子工程专辑联想Q3财报透露的秘密:同比下跌实为涨
第1楼

回复主题:不花钱的可靠性设计(ZT)

发布时间:2012-2-21 上午10:54

作者: jwyu

等级: 遁门入道

积分: 214分

发帖数: 12次

网站总积分: 222分

经验值: 0.0

查看用户的所有发言

查看用户的个人e空间

需要确认注册邮箱后才能下载,立即确认我的邮箱
回复后可下载附件 关闭
谢谢分享,学到很多
一个大学生完成电子设计的全过程 值得一读 (下载2666 次) 书上学不到的~某高手谈开关电源设计心得,经典~ (下载2580 次)
运放和比较器的根本区别 (下载2239 次) 焊接工艺(花了很多时间整理,图文并茂) (下载2673 次)
电子电路制作大全[PDF共6本] (下载128273 次) WiFi模块全总结 (下载4323 次)
引用 回复 鲜花 ( 0) 臭鸡蛋 ( 0)
电子工程专辑任正非给新员工忠告:“烧不死的鸟就是凤凰”
第2楼 回复主题:不花钱的可靠性设计(ZT) 发布时间:2012-2-21 下午11:39

作者: 点滴在心头

等级: 初入江湖

积分: 10分

发帖数: 533次

网站总积分: 19分

经验值: 0.0

查看用户的所有发言

查看用户的个人e空间

需要确认注册邮箱后才能下载,立即确认我的邮箱
回复后可下载附件 关闭
好产品就需要这些点点滴滴的细节。
测试测量最实用资料打包下载 (下载5594 次) (0分下载系列)触摸屏基础知识大全 (下载4086 次)
一周看懂电路图 (下载6483 次) Cadence完全学习教程(上) (下载2293 次)
linux内核修炼之道 ——方法论 (下载1512 次) 看一个TI老工程师如何驯服精密放大器 (下载5368 次)
引用 回复 鲜花 ( 0) 臭鸡蛋 ( 0)
电子工程专辑盘点三大运营商落马高管,采购岗位最为危险
第3楼 回复主题:不花钱的可靠性设计(ZT) 发布时间:2012-2-22 上午10:35

作者: 宏成

等级: 青铜少侠

积分: 1037分

发帖数: 678次

网站总积分: 1042分

经验值: 0.0

查看用户的所有发言

查看用户的个人e空间

需要确认注册邮箱后才能下载,立即确认我的邮箱
回复后可下载附件 关闭
谢谢分享,学到很多
【转】最完整 MTK方案套片datasheet下载全集【2】 (下载8276 次) 分享一本好书:医疗电子仪器设计开发的书 (下载3465 次)
【年度巨献】《嵌入式系统开发之道-菜鸟成长日志与项目经理的私房菜》 (下载1090 次) 电子电路制作大全[PDF共6本] (下载128273 次)
PCB设计工程师必须会的基本功(N多经验文章-非常给力) (下载6580 次) AVR硬件设计要点 (下载1848 次)
引用 回复 鲜花 ( 0) 臭鸡蛋 ( 0)

与?设计?相关的话题
?
快速回复
用户名:?
美国的游客?????? (您将以游客身份发表,请登陆 | 注册 ) ?
标题: * 你还可以输入80
评论: * 你还可以输入10000
分享到: 新浪微博?? qq空间?? qq微博?? 人人网?? 百度搜藏??
验证码: ?*?
维护专业、整洁的论坛环境需要您的参与,请及时举报违规帖子,如果举报属实,我们将给予相应的积分奖励。
谢谢您的热心参与!
返回设计自动化专区 | 返回自由讨论
本论坛仅陈述专家或个人观点,并不代表电子工程专辑网站立场。
返回论坛页首
有问题请反馈