設計技術文章
Design technology article
■ MOSFET和三极管,在ON状态时,MOSFET通常用Rds,三极管通常用饱和Vce。 是否存在能够反过来的情况,三极管用饱和Rce,而MOSFET用饱和Vds呢? 三极管ON状态时工作于饱和区,导通电流Ice主要由Ib与Vce决定,由于三极管的基极驱动电流Ib一般不能保持恒定,因而Ice就不能简单的仅由Vce来决定,即不能采用饱和Rce来表示(因Rce会变化)。由于饱和状态下Vce较小,所以三极管一般用饱和Vce表示。 MOS管在ON状态时工作于线性区(相当于三极管的饱和区),与三极管相似,电流Ids由Vgs和Vds决定,但MOS管的驱动电压Vgs一般可保持不变,因而Ids可仅受Vds影响,即在Vgs固定的情况下,导通阻抗Rds基本保持不变,所以MOS管采用Rds方式。 电流可以双向流过MOSFET的D和S ,正是MOSFET这个突出的优点,让同步整流中没有DCM的概念,能量可以从输入传递到输出,也可以从输出返还给输入,能实现能量双向流动。 ■ 接下来我们往深入一点来进行解析。 问:MOS的D和S既然可以互换,那为什么又定义DS呢? 答:对于IC内部的MOS管,制造时肯定是完全对称的,定义D和S的目的是为了讨论电流流向和计算的时候方便。 问:既然定义D和S,它们到底有何区别呢? 答:对于功率MOS,有时候会因为特殊的应用,比如耐压或者别的目的,在NMOS的D端做一个轻掺杂区耐压,此时D、S会有不同。 问:D和S互换之后,MOS表现出来的特性,跟原来有何不同呢?比如Vth、弥勒效应、寄生电容、导通电阻、击穿电压Vds。 答:DS互换后,当Vgs=0时,只要Vds>0.7V管子也可以导通,而换之前不能。当Vgs>Vth时,反型层沟道已形成,互换后两者特性相同。 ■ D和S的确定 我们只是说电流可以从D→S ,也可以从S→D。但是并不意味着:D和S,这两个端子的名字可以互换。 DS沟道的宽度是靠GS电压控制的。当G固定了,谁是S就唯一确定了。 如果将上面确定为S端的认为是D;将原来是D的认为是S,并且给G和这个S施加电压,结果沟道并不变化,仍然是关闭的。 当Vgs没有到达Vth之前,通过驱动电阻R对Cgs充电,这个阶段的模型就是简单的RC充电过程。 当Vgs充到Vth之后,DS导电沟道开始开启,Vd开始剧烈下降。 按照I=C*dV/dt,寄生电容Cgd有电流流过,方向是G→D 。 按照G接点KCL Igd电流将分流IR,大部分驱动电流转向Igd,留下小部分继续流到Cgs。因此,Vgs出现较平坦变化的一小段。这就是miler平台
2021-06-25
3,257
在电子电路中,放大的对象是变化量,放大的本质是在输入信号的作用下,通过有源元件(晶体管或场效应管)对直流电源的能量进行控制和转换,使负载从电源中获得的输出信号能量比信号源向放大电路提供的能量大的多。晶体管放大电路有共射、共集、共基三种接法,场效应管有共源、共漏接法(与晶体管放大电路共射、共集接法相对应)。以下通过3个主要性能(放大倍数A、输入电阻Ri、输出电阻Ro)指标对晶体管三种基本接法进行比较。 基本共射放大电路 交流通路 微变信号等效电路 放大倍数:A=Uo/Ui=-βRc/rbe 输入电阻:Ri=Rb//rbe 输入电阻:Ro=Rc 基本共集放大电路 交流通路 微变信号等效电路 放大倍数:A=Uo/Ui=IeRe/[Ib(Rb+rbe)+(1+β)IbRe] 输入电阻:Ri=Ui/Ii=Ui/Ib=[Ib(Rb+rbe)+IeRe]/Ib=Rb+rbe+(1+β)Re 输出电阻:Ro=Re//[(Rb+rbe)/(1+β)] 基本共基放大电路 交流通路 微变等效电路 放大倍数:A=Uo/Ui=Ic*Rc/(Ie*Re+Ib*rbe)=βRc/[rbe+(1+β)Re] 输入电阻:Ri=Ui/Ii=Ui/Ie=(Ie*Re+Ib*rbe)/Ie=Re+rbe/(1+β) 输出电阻:Ro=Rc 三种接法比较 共射电路既能放大电流又能放大电压,输入输出电阻居三种电路之中,输出电阻较大,频带较窄。常用作为低频电压放大电路的单元电路; 共集电路只能放大电流不能放大电压,是三种接法中输入电阻最大、输出电阻最小的电路,具有电压跟随的特点,常用于电压放大电路的输入和输出级; 共基电路只能放大电压不能放大电流,输出电阻小,电压放大倍数、输出电阻与共射电路相当,是三种接法中高频特性最好的电路。常作为宽频带放大电路。
2021-06-11
3,228
1、隔离电源: 电源的输入回路和输出回路之间没有直接的电气连接,输入和输出之间是绝缘的高阻态,没有电流回路,如图1所示: 图1 采用变压器的隔离电源 2、非隔离电源: 输入和输出之间有直接的电流回路,例如,输入和输出之间是共地的。以隔离的反激电路和非隔离的BUCK电路为例,如图2所示。 图2 非隔离电源 隔离电源与非隔离电源的优缺点 由上述概念可知,对于常用的电源拓扑而言,非隔离电源主要有:Buck、Boost、Buck-Boost等;而隔离电源主要有各种带隔离变压器的反激、正激、半桥、LLC等拓扑。结合常用的隔离与非隔离电源,我们从直观上就可得出它们的一些优缺点,两者的优缺点几乎是相反的。使用隔离或非隔离的电源,需了解实际项目对电源的需求是怎样的,但在此之前,可了解下隔离和非隔离电源的主要差别: 隔离模块的可靠性高,但成本高,效率差点; 非隔离模块的结构很简单,成本低,效率高,安全性能差。 因此,在如下几个场合,建议用隔离电源: 涉及可能触电的场合,如从电网取电,转成低压直流的场合,需用隔离的AC-DC电源; 串行通信总线通过RS-232、RS-485和控制器局域网(CAN)等物理网络传送数据,这些相互连接的系统每个都配备有自己的电源,而且各系统之间往往间隔较远,因此,我们通常需要隔离电源进行电气隔离来确保系统的物理安全,且通过隔离切断接地回路,来保护系统免受瞬态高电压冲击,同时减少信号失真; 对外的I/O端口,为保证系统的可靠运行,也建议对I/O端口做电源隔离。总结的表如表1所示,两者的优缺点几乎是相反的。 表1 隔离电源和非隔离电源的优缺点: 隔离电源与非隔离电源的选择 通过了解隔离与非隔离电源的优缺点可知,它们各有优势,对于一些常用的嵌入式供电选择,我们已可做成准确的判断: 系统前级的电源,为提高抗干扰性能,保证可靠性,一般用隔离电源; 电路板内的IC或部分电路供电,从性价比和体积出发,优先选用非隔离的方案; 对安全有要求的场合,如需接市电的AC-DC,或医疗用的电源,为保证人身的安全,必须用隔离电源,有些场合还必须用加强隔离的电源; 对于远程工业通信的供电,为有效降低地电势差和导线耦合干扰的影响,一般用隔离电源为每个通信节点单独供电; 对于采用电池供电,对续航力要求严苛的场合,采用非隔离供电。 通过了解隔离与非隔离电源的优缺点可知,它们各有优势,对于一些常用的嵌入式供电设计,我们可总结出其选择的场合。 1、隔离电源 系统前级的电源,为提高抗干扰性能,保证可靠性,一般用隔离电源。对安全有要求的场合,如需接市电的AC-DC,或医疗用的电源和白色家电,为保证人身的安全, 必须用隔离电源,如MPS的MP020,为原边反馈隔离型AC-DC,适合于1~10W应用 。对于远程工业通信的供电,为有效降低地电势差和导线耦合干扰的影响,一般用隔离电源为每个通信节点单独供电。 2、非隔离电源 电路板内的IC或部分电路供电,从性价比和体积出发,优先选用非隔离的方案;如MPS的MP150/157/MP174系列buck型非隔离AC-DC,适合于1~5W应用。对于工作电压低于36V,采用电池供电,对续航力要求严苛的场合,优先采用非隔离供电,如MPS的MP2451/MPQ2451。隔离电源与非隔离电源优缺点: 通过了解隔离与非隔离电源的优缺点可知,它们各有优势,对于一些常用的嵌入式供电选择,我们可遵循以下判断条件: 对安全有要求的场合,如需接市电的AC-DC,或医疗用的电源,为保证人身的安全,必须用隔离电源,有些场合还必须用加强隔离的电源。 一般场合使用对模块电源隔离电压要求不是很高,但是更高的隔离电压可以保证模块电源具有更小的漏电流,更高的安全性和可靠性,并且EMC特性也更好一些,因此目前业界普遍的隔离电压水平为1500VDC以上。 隔离电源模块选型的注意事项 电源的隔离耐压在GB-4943国标中又叫抗电强度,这个GB-4943标准就是我们常说的信息类设备的安全标准,就是为了防止人员受到物理和电气伤害的国家标准,其中包括避免人受到电击伤害、物理伤害、爆炸等伤害。如下图为隔离电源结构图。 隔离电源结构图 作为模块电源的重要指标,标准中也规定了隔离耐压相关测试方法,简单的测试时一般采用等电位连接测试,连接示意图如下: 隔离耐压测试示意图 1、测试方法: 将耐压计的电压设为规定的耐压值,电流设为规定的漏电流值,时间设为规定的测试时间值;操作耐压计开始测试,开始加压,在规定的测试时间内,模块应无击穿,无飞弧现象。注意在测试时焊接电源模块要选取合适的温度,避免反复焊接,损坏电源模块。 除此之外还要注意: 要注意是AC-DC还是DC-DC; 隔离电源模块的隔离耐压。例如隔离1000V DC 是否满足绝缘要求; 隔离电源模块是否有进行全面的可靠性测试。电源模块要经过性能测试、容差测试、瞬态条件测试、可靠性测试、EMC电磁兼容测试、高低温测试、极限测试、寿命测试、安规测试等; 隔离电源模块的生产工厂产线是否规范。电源模块生产线需要通过ISO9001, ISO14001,OHSAS18001等多项国际认证; 隔离电源模块是否有应用在工业、汽车等恶劣环境。电源模块不仅仅大量应用与恶劣的工业环境,同时在新能源汽车的BMS管理系统中也游刃有余。 关于隔离电源与非隔离电源的感悟 首先阐述一个误区:很多人认为非隔离电源不如隔离电源好,因为隔离电源贵,所以肯定贵的就好。为什么现在大家的印象当中用隔离电源比用非隔离的要好,其实不然,这种想法都是停留在几年前的想法当中。因为前几年非隔离的稳定性确实没有隔离稳定,但随着研发技术的更新,现如今非隔离已经非常成熟,日渐稳定。说到安全性,其实现在非隔离电源也是很安全的,只要在结构稍微做下改动,对人体还是很安全的,同样的道理,非隔离电源也是可以过很多安规标准,例如:ULTUVSAACE等。 实际上非隔离电源损坏的根源就是电源AC线两端的浪涌电压所致,也可以这么说,雷击浪涌吧,这种电压是加在电压AC线两端的瞬间高压,有时高达三千伏,但时间很短,能量却极强,在打雷时会发生,或是在同一条AC线上,当一个大的负载断开瞬间,因为电流惯性的原因也会发生。 […]
2021-06-11
4,092
對於各位攻城獅而言,MOS管算不上陌生,遇到電源設計、或者驅動方面的電路,難免會用到它。MOS管有很多種類,也有很多作用。 其實MOS管一個ESD敏感器件,它本身的輸入電阻很高,而柵-源極間電容又非常小,所以極易受外界電磁場或靜電的感應而帶電,又因在靜電較強的場合難於泄放電荷,容易引起靜電擊穿。 靜電擊穿有兩種方式 一是電壓型,即柵極的薄氧化層發生擊穿,形成針孔,使柵極和源極間短路,或者使柵極和漏極間短路; 二是功率型,即金屬化薄膜鋁條被熔斷,造成柵極開路或者是源極開路。 現在的mos管沒有那麽容易被擊穿,尤其是是大功率的vmos,主要是不少都有二極管保護。vmos柵極電容大,感應不出高壓。若是碰上3DO型的mos管冬天不帶防靜電環試試,基本上摸一個掛一個。 與幹燥的北方不同,南方潮濕不易產生靜電。還有就是現在大多數CMOS器件內部已經增加了IO口保護,但用手直接接觸CMOS器件管腳不是好習慣,至少使管腳可焊性變差。 靜電放電形成的是短時大電流,放電脈沖的時間常數遠小於器件散熱的時間常數。因此,當靜電放電電流通過面積很小的pn結或肖特基結時,將產生很大的瞬間功率密度,形成局部過熱,有可能使局部結溫達到甚至超過材料的本征溫度(如矽的熔點1415℃),使結區局部或多處熔化導致pn結短路,器件徹底失效。這種失效的發生與否,主要取決於器件內部區域的功率密度,功率密度越小,說明器件越不易受到損傷。 反偏pn結比正偏pn結更容易發生熱致失效,在反偏條件下使結損壞所需要的能量只有正偏條件下的十分之一左右。 這是因為反偏時,大部分功率消耗在結區中心,而正偏時,則多消耗在結區外的體電阻上。對於雙極器件,通常發射結的面積比其它結的面積都小,而且結面也比其它結更靠近表面,所以常常觀察到的是發射結的退化。 此外,擊穿電壓高於100V或漏電流小於1nA的pn結(如JFET的柵結),比類似尺寸的常規pn結對靜電放電更加敏感。 所有的東西是相對的,不是絕對的,MOS管只是相對其它的器件要敏感些,ESD有一個很大的特點就是隨機性,並不是沒有碰到MOS管都能夠把它擊穿。另外,就算是產生ESD,也不一定會把管子擊穿。 靜電的基本物理特征 有吸引或排斥的力量; 有電場存在,與大地有電位差; 會產生放電電流。 這三種情形即ESD一般會對電子元件造成以下三種情形的影響: 1、元件吸附灰塵,改變線路間的阻抗,影響元件的功能和壽命; 2、因電場或電流破壞元件絕緣層和導體,使元件不能工作(完全破壞); 3、因瞬間的電場軟擊穿或電流產生過熱,使元件受傷,雖然仍能工作,但是壽命受損。 所以ESD對MOS管的損壞可能是一,三兩種情況,並不一定每次都是第二種情況。上述這三種情況中,如果元件完全破壞,必能在生產及品質測試中被察覺而排除,影響較少。 如果元件輕微受損,在正常測試中不易被發現,在這種情形下,常會因經過多次加工,甚至已在使用時,才被發現破壞,不但檢查不易,而且損失亦難以預測。靜電對電子元件產生的危害不亞於嚴重火災和爆炸事故的損失。 MOS管被擊穿的原因及解決方案 第一、MOS管本身的輸入電阻很高,而柵源極間電容又非常小,所以極易受外界電磁場或靜電的感應而帶電,而少量電荷就可在極間電容上形成相當高的電壓 (U=Q/C),將管子損壞。 雖然MOS輸入端有抗靜電的保護措施,但仍需小心對待,在存儲和運輸中最好用金屬容器或者導電材料包裝,不要放在易產生靜電高壓的化工材料或化纖織物中。 組裝、調試時,工具、儀表、工作臺等均應良好接地。要防止操作人員的靜電幹擾造成的損壞,如不宜穿尼龍、化纖衣服,手或工具在接觸集成塊前最好先接一下地。對器件引線矯直彎曲或人工焊接時,使用的設備必須良好接地。 第二、MOS電路輸入端的保護二極管,其通時電流容限一般為1mA,在可能出現過大瞬態輸入電流(超過10mA)時,應串接輸入保護電阻。因此應用時可選擇一個內部有保護電阻的MOS管應。 還有 由於保護電路吸收的瞬間能量有限,太大的瞬間信號和過高的靜電電壓將使保護電路失去作用。所以焊接時電烙鐵必須可靠接地,以防漏電擊穿器件輸入端,一般使用時,可斷電後利用電烙鐵的余熱進行焊接,並先焊其接地管腳。 MOS是電壓驅動元件,對電壓很敏感,懸空的G很容易接受外部幹擾使MOS導通,外部幹擾信號對G-S結電容充電,這個微小的電荷可以儲存很長時間。 在試驗中G懸空很危險,很多就因為這樣爆管,G接個下拉電阻對地,旁路幹擾信號就不會直通了,一般可以10~20K。這個電阻稱為柵極電阻。 作用1:為場效應管提供偏置電壓; 作用2:起到瀉放電阻的作用(保護柵極G~源極S)。 第一個作用好理解,這裏解釋一下第二個作用的原理。保護柵極G~源極S,場效應管的G-S極間的電阻值是很大的,這樣只要有少量的靜電就能使他的G-S極間的等效電容兩端產生很高的電壓,如果不及時把這些少量的靜電瀉放掉,他兩端的高壓就有可能使場效應管產生誤動作,甚至有可能擊穿其G-S極。 這時柵極與源極之間加的電阻就能把上述的靜電瀉放掉,從而起到了保護場效應管的作用。
2021-05-28
4,789
自举电路也叫升压电路,是利用自举升压二极管,自举升压电容等电子元件,使电容放电电压和电源电压叠加,从而使电压升高,有的电路升高的电压能达到数倍电源电压。 MOS管自举电路原理 有一个12V的电路,电路中有一个场效应管需要15V的驱动电压,这个电压怎么弄出来?就是用自举。通常用一个电容和一个二极管,电容存储电荷,二极管防止电流倒灌,频率较高的时候,自举电路的电压就是电路输入的电压加上电容上的电压,起到升压的作用。自举电路只是在实践中定的名称,在理论上没有这个概念。自举电路主要是在甲乙类单电源互补对称电路中使用较为普遍。甲乙类单电源互补对称电路在理论上可以使输出电压Vo达到Vcc的一半,但在实际的测试中,输出电压远达不到Vcc的一半。 其中重要的原因就需要一个高于Vcc的电压。所以采用自举电路来升压。常用自举电路(摘自fairchild,使用说明书AN-6076《供高电压栅极驱动器IC 使用的自举电路的设计和使用准则》)the boost converter,或者叫step-up converter,是一种开关直流升压电路,它可以是输出电压比输入电压高。 假定那个开关(三极管或者mos管)已经断开了很长时间,所有的元件都处于理想状态,电容电压等于输入电压。 下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路。 MOS管自举电容工作原理 自举电容,内部高端MOS需要得到高出IC的VCC的电压,通过自举电路升压得到,比VCC高的电压,否则,高端MOS无法驱动。自举是指通过开关电源MOS管和电容组成的升压电路,通过电源对电容充电致其电压高于VCC。最简单的自举电路由一个电容构成,为了防止升高后的电压回灌到原始的输入电压,会加一个Diode。 自举的好处在于利用电容两端电压不能突变的特性来升高电压。 举个例子来说,如果MOS的Drink极电压为12V,Source极电压原为0V,Gate极驱动电压也为12V,那么当MOS在导通瞬间,Soure极电压会升高为Drink减压减去一个很小的导通压降,那么Vgs电压会接近于0V,MOS在导通瞬间后又会关断,再导通,再关断。 如此下去,长时间在MOS的Drink极与Source间通过的是一个N倍于工作频率的高频脉冲,这样的脉冲尖峰在MOS上会产生过大的电压应力,很快MOS管会被损坏。 如果在MOS的Gate与Source间接入一个小电容,在MOS未导通时给电容充电,在MOS导通,Source电压升高后,自动将Gate极电压升高,便可使MOS保持继续导通。 上管关闭下管打开/下管关闭上管打过程中mos管自举电路工作原理 升压自举电路原理 自举电路也叫升压电路,利用自举升压二极管,自举升压电容等电子元件,使电容放电电压和电源电压叠加,从而使电压升高。有的电路升高的电压能达到数倍电源电压。 升压电路原理 开关直流升压电路(即所谓的boost或者step-up电路)原理the boost converter,或者叫step-up converter,是一种开关直流升压电路,它可以是输出电压比输入电压高。 充电过程 在充电过程中,开关闭合(三极管导通),等效电路如图二,开关(三极管)处用导线代替。这时,输入电压流过电感,二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电,所以电感上的电流以一定的比率线性增加,这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加,电感里储存了一些能量。 放电过程 如图,这是当开关断开(三极管截止)时的等效电路。当开关断开(三极管截止)时,由于电感的电流 保持特性,流经电感的电流不会马上变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开,于是电感只能通过新电路放电,即电感开始给电容充电, 电容两端电压升高,此时电压已经高于输入电压了,升压完毕。 说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时,电感吸收能量,放电时电感放出能量。如果电容量足够大,那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。如果这个通断的过程不断重复,就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。 常用升压电路 P 沟道高端栅极驱动器 直接式驱动器:适用于最大输入电压小于器件的栅- 源极击穿电压。开放式收集器:方法简单,但是不适用于直接驱动高速电路中的MOSFET。 电平转换驱动器:适用于高速应用,能够与常见PWM 控制器无缝式工作。 N 沟道高端栅极驱动器 直接式驱动器:MOSFET最简单的高端应用,由PWM 控制器或以地为基准的驱动器直接驱动,但它必须满足下面两个条件: VCC<vgs,max< p=””> Vdc<vcc-vgs,miller< p=””> 浮动电源栅极驱动器:独立电源的成本影响是很显著的。光耦合器相对昂贵,而且带宽有限,对噪声敏感。 变压器耦合式驱动器:在不确定的周期内充分控制栅极,但在某种程度上,限制了开关性能。但是,这是可以改善的,只是电路更复杂了。 电荷泵驱动器:对于开关应用,导通时间往往很长。由于电压倍增电路的效率低,可能需要更多低电压级泵。 自举式驱动器:简单,廉价,也有局限;例如,占空比和导通时间都受到刷新自举电容的限制。
2021-05-20
2,534
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。 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。 误区8 制程控制不好是没有好的工艺人员 制程控制不好不仅仅是工艺人员的问题,这是一条价值链的建设过程。设计工程师对器件的要求、采购工程师的厂家选择、检验环节的控制内容以及设计上对器件关键指标的部分。 检测方法不应引入元器件的失效机理和损伤、装配环节也不应引入损伤(波峰焊炉温控制,手工焊接台面的防静电处理等)、出厂检验环节应该检查器件参数漂移可能会导致产品故障的部分内容、维修环节不应引入失效。 由上可以看出,出现问题哪是区区两位工艺工程师能保证得了的。所以总结出具体的做法是建立一致性,一致性的前提是设计人员提供充分、有主次的技术信息,工艺仅仅是依据设计图纸和设计文件来保障制造可靠性无限逼近于设计可靠性。 误区9 MTBF与单台机器的故障率的关系 MTBF是宏观、统计的概念,单台机器故障是微观、具体的概念。客户最喜欢问一个问题“你这个产品的MTBF值是10000小时,那我买你的这一台是不是10000h内就不会出现问题?”这是一个关公战秦琼谁更厉害的概念,让我说他俩的换算关系,您先告诉我是1km大还是1kg大? 误区10 加强测试就可解决可靠性问题 此问题既然能名列十大误区之一,其定义自然是错误的。总结有三: 有些问题通过模拟测试实验根本测不出来; 测试手段=工程计算+规范审查+模拟试验+电子仿真; 通过温度加强试验的结果计算不出对应的低温工作时间
2021-05-15
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