电子设备的可靠性设计
电子设备可靠性设计
第2章 电子设备的可靠性设计
(3) 最大反向工作电压URM。最大反向工作电压指正 常工作时,二极管所能承受的反向电压最大值。
(4) 最高工作频率fM。最高工作频率指晶体二极管能 保持良好工作性能条件下的最高工作频率。
第2章 电子设备的可靠性设计
4. 半导体三极管的主要技术参数 (1) 交流电流放大系数。交流电流放大系数包括共
(4) 集-射间反向击穿电压(UCEO)。集-射间反向击穿 电压指三极管基极开路时,集电极和发射极之间允许 加的最高反向电压。
第2章 电子设备的可靠性设计
5. 集成电路的主要技术参数
1) TTL“与非门”集成电路的主要静态参数 (1) 输出高电平UOH。输出高电平UOH是指输入端有 一个(或几个)为低电平时的输出电平。UOH典型值约为 3.6 V。
第2章 电子设备的可靠性设计
(1) 采取散热措施,限制设备工作时的温升,保证在 最高工作温度条件下,设备内的元器件所承受的温度 不超过其最高极限温度,并要求电子设备能够耐受高 低温循环时的冷热冲击。
(2) 采取各种防护措施,防止潮湿、盐雾、大气污染 等气候因素对电子设备内元器件及零部件的侵蚀和危 害,延长其工作期。
(6) 仔细分析比较同类元器件在品种、规格、型号和 制造厂商之间的差异,择优选用。要注意统计在使用 过程中元器件所表现出来的性能与可靠性方面的数据, 作为以后选用的依据。
第2章 电子设备的可靠性设计
2.2.2 电子元器件的主要技术参数 1. 电阻器的主要技术参数 (1) 标称阻值和允许偏差。标称阻值是指电阻器上所
第2章 电子设备的可靠性设计
2. 机械条件对电子设备的要求 机械条件是指电子设备在不同的运载工具中使用时 所受到的振动、冲击、离心加速度等机械作用。它对 设备的影响主要是:元器件损坏失效或电参数改变; 结构件断裂或变形过大;金属件的疲劳破坏等。为了 防止机械作用对设备产生的不良影响,对设备提出以 下要求:
电子设备基于PDCA循环的可靠性设计
电子设备基于PDCA循环的可靠性设计生建友;翟助群【摘要】As a set of scientific procedures,PDCA( Plan Do Check Action) recycle can be applied to relia-bility design for electronic equipment. The connotation of PDCA recycle is expounded,and according to the control and management mode, some related issues of reliability design for electronic equipment are dis-cussed,including reliability plan,reliability analysis and computation,reliability design,reliability check, reliability action,ect. . Practice has proved that the reliability design based on PDCA recycle can ensure that any activity affecting equipment reliability can be effectively controlled,and improve equipment's reli-ability level effectively.%PDCA( Plan Do Check Action)循环作为一套科学的办事程序,适用于电子设备的可靠性设计。
阐述了PDCA循环的内涵,按照PDCA循环的控制、管理模式,详细讨论了电子设备可靠性设计的相关问题,包括可靠性策划、可靠性分析计算、可靠性设计、可靠性检查、可靠性处置等。
电子电气工程中的电子设备可靠性技术
电子电气工程中的电子设备可靠性技术电子设备在现代社会中扮演着重要角色,几乎涵盖了每个人的日常生活。
从智能手机到家用电器,从医疗设备到航空航天系统,电子设备的可靠性是确保其正常运行和长期使用的关键。
因此,电子电气工程师在设计和制造电子设备时,必须考虑到可靠性技术的应用。
1. 可靠性概念与指标可靠性是指电子设备在给定的时间和工作条件下,能够正常运行的能力。
为了衡量电子设备的可靠性,工程师们通常使用MTBF(平均无故障时间)和故障率这两个指标。
MTBF指的是设备在正常运行期间平均无故障的时间,而故障率则表示单位时间内设备发生故障的概率。
2. 可靠性设计原则在电子电气工程中,可靠性设计是确保电子设备在整个生命周期内保持高可靠性的关键。
以下是一些常见的可靠性设计原则:a. 系统化设计:从整体系统的角度出发,考虑设备与其他组件之间的相互作用和兼容性,以确保整个系统的可靠性。
b. 合理的电路设计:采用合理的电路设计方法,包括电源电路、信号处理电路和控制电路等,以提高电子设备的稳定性和可靠性。
c. 严格的质量控制:在制造过程中,严格控制原材料的质量和工艺的可控性,以确保电子设备的质量和可靠性。
d. 可靠性测试与验证:在设备制造完成后,进行可靠性测试和验证,以确保设备在各种工作条件下的可靠性。
3. 可靠性技术应用为了提高电子设备的可靠性,电子电气工程师可以采用以下可靠性技术:a. 电子元器件的选择:选择具有高可靠性和长寿命的电子元器件,如高质量的集成电路和稳定的电源模块。
b. 温度控制:在电子设备设计中,合理控制设备的工作温度,避免过高或过低的温度对设备可靠性的影响。
c. 电磁兼容性(EMC):通过合理的电磁兼容性设计,减少电磁干扰和抗干扰能力,提高设备的可靠性。
d. 故障预测与容错设计:通过故障预测技术和容错设计,提前发现潜在故障点并采取相应措施,以确保设备的可靠性。
e. 可维护性设计:在电子设备设计过程中,考虑到设备的可维护性,包括易于维修、更换和升级的设计。
电子设备的可靠性设计方案
电子设备的可靠性设计方案概述:可靠性是指产品在规定条件下,在规定时间内能执行功能的特性。
在电子设备的设计过程中,确保其可靠性是至关重要的。
本文将介绍电子设备可靠性设计的一些关键方案。
1.设计原则:可靠性设计的核心原则是以预防为主,尽可能减少故障和失效的可能性。
以下是一些关键的设计原则:1.1.合理的设计规范:确保电子设备符合各种适用的设计规范和标准。
这些规范可以包括电气安全、电磁兼容、环境适应性等。
1.2.合适的部件选择:选择可靠性高且经过验证的部件。
在设计过程中充分考虑各个部件的可靠性指标,包括寿命、失效率等。
1.3.系统级的可靠性考虑:在整个系统级别进行可靠性分析,确定关键部件和关键功能,并通过冗余设计、容错设计等方式增强系统的可靠性。
1.4.测试和验证:在设计完成后,进行全面的测试和验证工作。
包括环境测试、功能测试、可靠性测试等。
及时发现和解决问题,确保产品的可靠性。
2.环境适应性设计:电子设备往往要面对多样的工作环境,如高温、低温、高湿度、低湿度等。
为了保证设备在不同环境下的正常工作,需要进行环境适应性设计。
常见的环境适应性设计方案包括:2.1.热管理:通过散热器、风扇等方式,确保设备在高温环境下能够正常工作。
2.2.密封设计:采用密封的外壳设计,防止灰尘、湿度等对设备的影响。
2.3.防潮设计:采用防潮的材料和密封结构,防止设备受潮而引起失效。
2.4.防静电设计:采用防静电元件和工艺,防止静电对设备的损坏。
3.冗余设计:冗余设计是提高系统可靠性的重要手段。
通过在关键部件和关键功能上增加冗余,可以在部件故障或失效时保证系统的正常工作。
常见的冗余设计方案包括:3.1.硬件冗余:在关键部件上增加冗余,如多个电源、多个存储设备等。
3.2.软件冗余:在关键功能上增加冗余,如备份服务器、热备份等。
3.3.通信冗余:在通信链路中增加冗余设备,以保证通信的可靠性。
4.容错设计:容错设计是在系统发生故障时能够自动恢复或继续工作的设计策略。
通信电子产品的可靠性设计与分析
通信电子产品的可靠性设计与分析随着通信电子产品的快速普及,人们对通信电子产品的品质和可靠性要求也日益增高。
为了满足市场需求,对通信电子产品的可靠性设计与分析也成为了制造企业关键的一环。
一、可靠性设计1.1 可靠性概述可靠性是指在规定条件下,在规定时间内完成规定功能的概率。
因此,通信电子产品的可靠性设计宗旨就是用科学的方法、合理的手段、高效的措施,保证产品在规定的条件下安全、可靠、长时间地稳定运行。
1.2 可靠性指标在通信电子产品的设计中,可以将其可靠性指标主要分为:失效率、可靠性和维修性。
1.2.1 失效率失效率指的是在单位时间内设备由于某种原因在有计划运行条件下,无法正常工作的概率。
失效率越低,设备可靠性越高,反之亦然。
1.2.2 可靠性可靠性是指在指定的使用条件下,产品在规定的时间内能够完成规定的功能的能力。
设备可靠性越高,其在使用中失效率越低。
1.2.3 维修性维修性指的是设备故障时,进行维修所需的时间和维修的难易程度。
良好的维修性能使设备故障后的维修和维护工作更简易。
1.3 可靠性评估可靠性评估是指在设备使用寿命期内,通过定期检测以及有关的量测,评估设备系统的可靠性。
可以通过数据分析来识别设备的主要故障模式和失效原因。
其中,故障模式分析(FMA)是一种常用的技术,其目的是识别设备的隐性故障模式,以期提高设备的可靠性。
1.4 可靠性设计可靠性设计分为两个阶段:一是设计前期的可靠性设计,二是产品生命周期管理的可靠性设计。
1.4.1 设计前期的可靠性设计设计前期的可靠性设计是将可靠性设计的概念融入到产品设计的每一个环节,从而降低产品的失效率、提高产品的可靠性和提高产品的维修性。
如:组件选型时,应选择质量、性能稳定性和性价比较高的组件;PCB设计时,要避免产生过小的电线宽度和间距,产生电磁屏蔽问题。
1.4.2 产品生命周期管理的可靠性设计产品生命周期管理的可靠性设计主要包括全寿命周期可靠性设计、质量控制与管理、不断改进等内容。
关于电子设备的可靠性设计
程及产 品的设计领域 的 。尤其是近 2 0年来可靠性理论 有了
长足的发展 , 相继 出现 了一些 国际性 、 行业性 的可靠性指 标
1 室外环境 . 2 室外安 置的电子设备 , 果遭到 雨水 的冲刷 , 如 可在设 计
时选用水密型 的接插件 。 并对设 备本身结构进行 良好 的防水
体 系或含有可靠性要求的标准。至今 , 可靠性设计方法已经发
展成为现代设计方法的一个重要组成部分 ,它不仅扩充了机 械 电子工程设计的内涵 . 也使其设计水平产生了质的飞跃。
设计 ; 一般 的电子设备 都要对其进 行散热 , 以在沙尘较 为 所
严重 的地 区,必须在 电子设备 的散热通 风 口加装防尘罩 , 用 以避免尘土在设备 内堆积而造成散热不 良的问题 : 在极寒或 者极 热的地 区 . 需要 对设备进行必 要的隔温 处理 : 于在沿 对 海或在舰船上使用 的电子设备 , 在设计 中必须着 重考虑设备 的抗盐雾能力 。
S in e& Te h oo yVi o c c e cn lg s n i
21 02年 0 5月第 1 4期
科 技 视 界
机械与电 子
关于电子设备的可靠性设计
刘文 超
( 中国 电子科 技集 团公 司第二 十研 究所 陕西
西安
7 6 ) 1 0 8 0
【 要】 摘 在电子设备 的设计 当中, 所设计的设备 不但要 能够 实现预先设 置的功 能, 而且要 能够在一定的时间 内维持各项功 能的稳定性 。 这便 引出了一个可靠性 的概念 。 可靠性设计是应用可靠性理论 、 技术和设 计参数的统计数据在给 定的可靠性指标
将 以电子结构设计 的角度从五个方 面讨论一 下在 电子设备 的具体设计过程 中涉及到的一些应该着重设计的问题 。
电子设备可靠性设计 PDF
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航空航天电子设备的可靠性设计与验证
航空航天电子设备的可靠性设计与验证在航空航天领域,电子设备的可靠性设计与验证至关重要。
这些设备承载着机载系统的运行和飞行安全,因此必须具备高度的可靠性和稳定性。
本文将探讨航空航天电子设备的可靠性设计和验证方法,以确保其在极端环境下的正常工作。
一、环境要求与可靠性设计航空航天电子设备经常面临各种恶劣的环境条件,如高温、低温、高湿度、低压等。
因此,在可靠性设计过程中,需要充分考虑这些极端条件对设备工作的影响。
1. 工作温度范围设计航空航天电子设备应该能够在广泛的温度范围内正常工作。
在环境温度高的情况下,设备应该能够有效散热,以避免因过热而导致的性能降低或损坏。
而在环境温度低的情况下,设备应采取保温措施,确保其正常工作。
2. 震动与冲击设计飞行过程中,航空航天电子设备会受到震动和冲击。
因此,设备的可靠性设计需要考虑到这些因素。
在设计过程中,应采用抗震抗冲击措施,如增加装置间的缓冲材料、使用防震支撑装置等,以保护设备的正常运行。
3. 抗辐射设计航空航天电子设备接受的辐射较高,来自太阳辐射、宇宙射线等。
这些辐射会对设备的性能和可靠性产生不利影响。
因此,在设计过程中,应采取防护措施,如加装辐射屏蔽材料、采用防辐射装置等,以提高设备的抗辐射能力。
二、可靠性验证方法可靠性设计并不能保证设备的可靠性,验证是必不可少的一步。
以下是常用的航空航天电子设备可靠性验证方法:1. 试验验证通过在实际使用环境下进行试验验证,检测设备在特定条件下的可靠性。
例如,在高温环境下测试设备的工作状态、在低温环境下测试设备的响应速度等。
通过大量试验验证,可以收集设备在各种环境条件下的工作数据,从而评估设备的可靠性。
2. 可靠性建模与模拟通过建立设备的可靠性模型,并进行模拟分析,评估设备的可靠性水平。
可靠性建模是指根据设备的工作原理、结构与使用环境等因素,建立数学模型,以定量分析设备的可靠性。
模拟分析是指通过软件工具模拟设备在特定环境下的工作状态,评估设备在不同工况下的可靠性。
浅述电子设备结构可靠性设计
的 自然 环境 条件 , 又要 确 定 电子设备 使用 环境 的主要 影 响因 素 , 并 结构 件 的 固有 频 率 的频谱 范 围扩大 而且 密集 ,因 此对 环境 振 动更 减 其 找出哪 些 因素组 合起 来对 电子 设备 的可 靠性 影 响最 大 ,以此 为根 为敏 感 。 振器 是连 接在 设备 和基 础之 间 的弹性 元件 , 作用 是切 据 进行 结构 设计 , 这样 才 能保证 设备 稳 定而 可靠 的工 作 。
由于 电子设 备 大量 采 用 了 电子 管 、 半导 体 、 印制 线路 、 固体 电 路 、 成 电路 、 规 模 集成 电路 等 , 电子设 备 结 构设 计 进 一步 向 集 大 使 微型 、 小型组 装方 向发 展 。电子 设备 所处 的环 境复 杂 多样 , 对 超 但 设备造 成 的影响 归纳 起来 不外 乎 3个方 面 , 即气 候 因素影 响 、 械 机 因素 影响 、 电磁干 扰 影响 。在分 析环 境 因素 影响 时 , 既要 考虑 一般
传热 等各 种 形式 。
13 结 构 的 静 力 .
实践 证 明这些 接 点的接 触可 靠性 对整 机 或系 统的 可靠性 具 有很 大 的影 响 。因此 , 必须 正确 地设 计 、 用 固定 连接 的工 艺 , 选 如钎 焊 、 压
熔 同时 , 还应 注 意对 各种接 插件 、 开关件 等这 些活 动连 接 对于运 载 工具 中使用 或 处于运 输 过程 中 的 电子设 备 ,则要 求 接 、 接等 。
影 作 电子设 备的热 设计 是指 对 电子 元器件 、组件 以及 整 机 的温 升 处环 境条 件 的性质 、 响 因素 的种类 、 用强 度 的大小 来确 定 相应 以防止潮 湿 、 雾 、 气污 染等气 候 因素对 电子设 备 内 盐 大 控制。 其是 可靠 性设 计 的一项 关键 技术 , 尤其 对 于高 密度 组装 的设 的防护 措施 , 延 因此 , 设计合理 的防 备, 更应 注意 其热 耗 的排除 。 设计 就 是根据 电子元 器件 的热 特性 元器件 及零 部件 的侵蚀和危 害 , 长其工作 期 。 热 选择耐 腐蚀材 料、 研制 新的抗 腐蚀措施 是非 常重要 的 。 和传 热 学原 理 , 取各 种结 构措 施控 制 电子 设备 的温度 , 电子设 护结构 、 采 使
关于电子设备可靠性设计的研究
1 影响 电子设备可 靠性 的主要 因素
1 1 气候 条件 对 电子 设 备 的要 求 . 气候条 件主要 包括温 度 、 度 、 压 、 湿 气 盐 雾 、 气 污 染 、 沙 及 1 等 因 素 , 设 规 格 、 大 灰 3照 对 型号 和制 造 厂 商之 间 的差 异 , 优 选 择 备 的影响主要 表现在使 电气性能 下降 、 温 用 。 注 意 统 计 在 使 用 过 程 中 元 器 件 所 表 要 升 过 高 、 动 部 位 不 灵 活 、 构 损 坏 , 至 现 出来 的 性 能 与 可 靠 性 方 面 的 数 据 , 为 运 结 甚 作 不能正常工作 。 以后选用 的依据 。 1 2 机械 条 件对 电子 设备 的 要求 . 2 2 电子 设备 整机 的散热 措 施 . 机 械 条 件 是 指 电子 设 备 在 不 同 的 运 载 机 壳 自然 散 热 机 壳 是 接 受 设 备 内部 热 工具 中使 用 时 所 受 到 的振 动 、 击 、 心 加 量 并 将 其 散 到 周 围 环 境 中去 的 机 械 结 构 。 冲 离 速 度 等 机 械 作 用 。 对 设 备 的影 响 主 要是 : 机 壳 散 热 措 施 一股 考 虑 如 下 : 它 元 器 件 损 坏 失 效 或 电 参 数 改 变 ; 构 件 断 结 () 择 导 热 性 能 好 的 材 料 做 机 壳 , 1选 加 裂或变形过 火 ; 属件的疲劳破坏等 。 金 强 机 箱 内外 表 面 的 热 传 导 。 1 3 电磁干 扰对 电子 设备 的 要求 . ( ) 机 壳 内 、 表面 涂 粗 糙 的 黑 漆 , 2在 外 以 电 子 设 备 工 作 的 周 围 空 间 充 满 了 由于 提 高 机 壳 热 辐 射 能 力 。 ( ) 机 壳 上 合 理 地 开 通 风 孔 , 加 强 3在 以 各 种 原 因所 产 生 的 电磁 波 , 成 外 部 及 内 造 部干扰 。 电磁 干 扰 的 存 在 , 设 备 输 出噪 声 气 流 的 对 流换 热 能 力 。 l 常 见 的 通 风 口 使 图 为 增大 , 作不稳 定, 至不能安全工作 。 工 甚 形式 。 a 为最 简单 的 冲 压而 成 的 通 风 孔 ; 图( ) 1 4 生 产条 件对 电子 设备 的 要求 . 图( ) 通风 孔较 大 时 用 金 属 网遮 住 洞 口的 b为 任 何 电 子 设 备 在 它的 研 制 之 后 都 要 投 形式 ; c 为 百 叶 窗 式 通 风 孔 。 图( ) . 入 生 产 。 产 厂 的 设备 情 况 、 术 和 工 艺 水 2 3 电子 设 备 的电磁 防 护 生 技 屏 蔽 就 是 用导 电 或 导 磁 材 料 制 成 的 以 平 、 产 能 力和 生 产 周 期 以 及 生 产 管 理 水 生 平 等 因 素 都 属 于 生 产 条 件 。 备 若 要 顺 利 盒 、 、 和 栅 等 形 式 , 电磁 场 限 制 在 一 设 壳 板 将 地投产 , 必须 满 足 生 产 条件 对 它 的要 求 , 否 定 空 间范 围 内 , 电磁 场 从 屏 蔽 体 的 一 面 使 则就 不 可 能 生 产 优 质 的 产 品 , 至 根 本 无 传 到 另 一 面 时 受 到 很 大 的 衰 减 , 而 抑 制 甚 从 法投 产 。 电磁 场 的 扩散 。 据 屏 蔽 抑 制 功 能 的 不 同 , 根 1 5 经 济性 对 电子 设备 的 要求 . 可 分 为 电 屏 蔽 、 屏 蔽 和 电磁 屏 蔽 。 屏 蔽 磁 电 电 子 设 备 的 经 济 性 有 两 方 面 的 内 容 : 即 静 电或 电 场 的 屏蔽 , 于 防 止 或 抑 制 寄 用 使 用 经 济 性 和 生 产 经 济 性 。 用 经 济 性 包 生 电 容耦 合 , 离 静 电或 电场 干 扰 。 屏蔽 使 隔 电 括 设 备 在 使 用 、 存 和 运 输 过 程 中 所 消 耗 最 简 单 的 方 法 是 在 感应 源 和 受 感 器 之 间加 贮 块 接 地 良 好 的 金 属 板 , 感 应 源 的 寄 生 把 的费用。
航空航天电子设备的可靠性设计与验证方法
航空航天电子设备的可靠性设计与验证方法在航空航天领域中,电子设备的可靠性是至关重要的。
作为关键系统的一部分,这些设备必须经受住严酷的环境条件和高度可靠性要求的考验。
本文将介绍航空航天电子设备的可靠性设计与验证方法。
一、可靠性设计1. 系统级设计航空航天电子设备的可靠性设计应始于系统级。
设计者需要确保系统的结构和功能布局合理,以满足航空航天环境的要求。
这包括对电路板布局、散热设计和防护措施的考虑,以及对电磁干扰和辐射的防护等。
2. 元器件选择在电子设备的设计中,选择可靠的元器件至关重要。
航空航天领域通常采用高可靠性、长寿命的元器件。
设计者需要评估元器件的可靠性指标,如失效率、寿命和温度范围等,并选择符合要求的元器件。
3. 故障模式和效应分析(FMEA)故障模式和效应分析是一种用于识别和评估系统故障可能性和后果的方法。
在航空航天电子设备的设计过程中,进行FMEA分析可以帮助设计者识别潜在的失效模式,并采取相应的措施来降低故障风险。
二、可靠性验证方法1. 可靠性测试可靠性测试是验证航空航天电子设备性能和可靠性的重要手段。
该测试通过模拟实际工作环境条件,使用长时间运行和高负载来评估设备的可靠性。
测试结果可以用于确定设备的失效率和故障率等指标,以评估设备的可靠性水平。
2. 加速寿命测试加速寿命测试是指在较短时间内模拟设备长时间使用的测试方法。
通过加大环境条件或使用特殊的测试设备,可以加速设备的老化和失效过程。
这种测试可以用于验证设备的可靠性和寿命,并评估设计的合理性。
3. 可靠性建模与仿真可靠性建模与仿真是一种通过数学模型和计算机模拟来评估设备可靠性的方法。
通过建立设备的故障树、失效模式和效应分析等模型,可以预测设备的可靠性并评估设计的合理性。
4. 静态与动态分析静态与动态分析是验证航空航天电子设备可靠性的重要手段之一。
静态分析主要集中在设备的静态特性和参数上,通过理论计算和仿真来评估设备的可靠性。
动态分析则关注设备在工作时的行为,通过实验和测试来验证设备的可靠性。
电子设备的可靠性设计
1 引 言
因素的首位 。所 以,我们 必须扭 转 稳 定性设计 、电磁 兼容设计 、耐环
随着科 学技术 和 电子信息 产业 只搞 性 能指 标设计 ,忽视 可靠性 设 境 设 计 、 工 艺 设 计 以及 维 修 性 设 计
的迅 速 发 展 , 电子 设 备 在 国 防 、 工 计 的倾 向, 产 品研 制 、 在 设计 阶段 , 等各方面 ,采取各种措施 ,在重量 、
3 电子 设 备 可靠 性 设 计 方 法
电子设备 的最大特 点是其 元器
. 可靠性 是产 品在规定条 件下和规 定 设备应 用 的元 器件 、零部件越 来越 3 1可 靠性 预计
时间 内,完成 规定功 能的能 力,所 多,对 可靠性 要求也 越来越 高 。每 以可 靠性 是 产 品质 量 的时 间指 标 ,
维普资讯
国圈
环境适应性和可靠性 N IO M N A P P A II E VR N E T L A T BL Y&R LA III A T E IBLT '
电子设备 的可靠性 设计
El ect oni I r c nst l i alat on Relabiiy i lt Desi gn
2 1可靠 性设 计 的意 义 .
备的可靠性 。只有通过可靠性设计 ,
关键词:电子设备 ;可靠性设计; 可靠性预计 ;设备质量
Abs r c : sc ri n n 1 t a t Ha a redo t i t. he - o c i n t h e t o ci t l- du to o t eelc r ni ns a l a i r la iiy e i n, nc ud ng ton e i b lt d s g i l i t er la iiyde i ndu ya h e i b lt s g t ndt he sg fc nc ,her la iiyde i n i ni a e t e i b lt s g i ba i a k, hee e ton c n t la s ct s t l c r i i s a l - ton r i biiy d i s e i i ela lt es gn e s ntal m e hod a O o isg t ndS n, t oali si le n e nha c heel c r n est e toni n t la ci s a l . to h e i biiya q lt i nt er la lt ndt he ua iy. Ke ywor : e to Ci sa l to ds Elc r ni t la i n; n
电子设备的可靠性设计探析
关键词 :电子设备 ;可靠性设计 ;设计优化 中图分类号 :T N 0 2 文t R Y , 识码 :A
随着电子设备数 量的增多, 电子设备在 人们 的生产生活中 应用愈发的广泛 , 电子设备不仅 出现在我们的家庭中, 还出现在 社会主义建设的各个 领域, 因此 电子设备的可靠性设计十分的 重要。 本文选取电子设备的可靠性设计为研究对象 , 希望通过对 电子设备的可靠性设计探讨, 促进我 国的电子设备朝着安全可靠 的方 向发展。 电子设 备的可靠 性设计 的意义 对电子设备进行可靠性设计是对电子设备使用的安全性和质 量 的可靠性进行的探讨。 对电子设备进行可靠『 生设计的意义重大。 是对 电子设备进行可靠性设计是对产 品品质的提升, 因此对电 子产品的可靠性进行设计可以让电子产品的竞争力得到提升。 电子 产品的使用普遍存在一定的风险 为电子设备的动力来源是电力。 对电子设备的可靠性设计可以保证电子设备的安全, 保证电子设备 功能得 以足够的发挥 。 二是电子设备可靠性设计是对节约型社 会做 出的贡献, 在电子设备的设计阶段就对电子设备的可靠性进 行研究, 能够对电子设备的可靠性进行全面的规划, 让电子设备的 设计更加的合理, 避免在投入生产才发现 问题 , 对社会的生产资 源造成浪费。 三是电子设备的可靠性设计是现代化建设提出的新 的要求, 现代化建设过程中我国的各项事业都在高速的发展, 因此
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、
一
要对设计进行优化, 因此元件 的协调和配合就显得十分 的必要。 是对元件的工作原理和功能进行必要的检测, 保证每个元件能 够正常的工作二 是对元件的位置和元件的安装进行必要的规划 , 做到让元件的功能得到最大程度 的发挥, 同时保证元件工作的协 调和配合最佳。 三是注重元件配合的美观, 对 电子设备 的元件工 作进行必要的规划, 在保证 工作安全性的前提下, 最大程度的保 证元件配合的外部美观性。( 四) 注重工作环境和人的影响。 电子 设备的可靠性设计要考虑到人机工作的配合, 还要考虑电子设备 注重使用者对 电子设备的体验, 首先要保证使用者 电子设备也需要与时俱进, 在现代化建设的过程中进行必要的可 的使用环境。 靠性设计, 因此对电子设备的可靠性设计是对现代化建设的贡献, 的安全, 对安全性 的考虑是对可靠性的最大保证, 其次注重使用 可以为现代化建设提供更多的技术支持和保障 。 总之, 电子设备 者的体验, 这就需要保证电子设备的用途发挥到极致。 以台灯这 的可靠性设计在现代化的建设过程中意义重大, 可以促进 电子设 个普通的电子设备为例, 在设计的过程中要考虑到不同年龄段的 备品质的提升, 能够为节约型社会的构建走出更多的贡献。 需求, 不同的使用环境的需求, 不同人对亮度柔和度的要求, 这 二、电子设备可靠性设计因素 些都是在设备可靠性设计中需要考虑 的。 同时对你使用的环境也 对电子设备进行可靠性设计需要综合考虑多种因素, 将各种 要进行必要的调研, 使设计更加的人l 生 化。 因素进 行 综合, 从而对 电子设备 的可靠 性做 出全面 的设计。 一是 环 四 、结 束 语 境因素, 电子设备一定是在一定的环境中存在和使用的, 因此在可 电子设备的可靠性设计是现代化建设对 电子设备进步提 出 靠f 生 设计中一定要考虑环境的影响, 不同的使用环境对电子设备的 的新要求 , 因此要对电子设备 的可靠性进行全面的规划和设计, 使用要求是不同的。 因此要充分考虑环境的温度, 湿度和特殊因素 保证设计的可靠性和安全 性。 的影响 。 二是经济性, 电子设备的可靠性设计是对设备的优化, 参考文献 : 但是优化设计也要考虑相应的设计成本, 同样的设计效果需要选择 『 1 1 赵 晓静 . 浅述 电子设备 结构可 靠性 设计研 究 刚. 西安 设计成本和生产使用成本更低的设计。 三是节约性, 节约型社会 的 电子科技 大学学报 , 2 0 1 2 ( 0 3 ) : 1 6 - 1 8 . 构建要求我国的各项事业都要进行节约型的设讯 电子设备的可靠 『 2 】 凌波 . 浅议 电子 设备 可靠性研 究对策 Ⅱ ] . 西安 电子科 性设计也要更加注重节能和环保功能的发挥。 从而增加电子设备的 技 大学学报 , 2 0 1 3 ( 0 2 ) : 1— 7 7 1 2( 2 0 1 4 ) 0 2 — 0 0 1 卜0 1
基于电子设备的可靠性设计技术分析
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基 于 电 子设 备 l i 『 与 可 靠 牲设 计 技 术分 析
北京航 空工程技术研 究 中心 张 割 马乔兵
‘ 摘要 】文 中基于 电子设备 的可 靠性设计技术 ,主要分析 了P 2 - F内客 :电子设备可 靠性预计、 电子元器件 的选择 与控制、 电子元器件的降顿设计 、电子元器件 的热设计、 电子元器件 的冗余设计 以及 电子元器件 的潜 电路分析等方面 的内客。 【 关键词 l电子设备 ;可 靠性 ;降顿设计 ;热设计 ;潜 电路
改进 。
如果 要找 出潜 电路 ,首先要将存在 于 电路 中的所有通路罗列 出来 。为 了简化这 项工作 ,可将无关 紧要 的路径 略去,但连 通 电源与接地总线通路是不 能略去的。由 于这项工作量非常大 ,通 常是需要用 到计 算机 ,因此 ,可基 于这 一点形成网络树。 该 网络树 必须将各 电源 放置在 各个网络树 的最上端 ,大地 是底 部,同时,根据 电流 由上往 下的规 则对 电 路进 行排 列。通 过网 络树可对存在的潜电路进行确定。 在 分析潜 电路过程 中,环境变化通 常 被认为是 没有影 响的,部分硬件 故障所引 起 的潜 电路也无 需识别。此 过程 中的元件 自身的可靠 性并不重要 ,重要的是系统各 个元件之 间的关系与影响。而此过程 中, 采用 系统级与功能级图并没有详细的生产 图与 安装 图的效果好 。 3 . 小结 较为关键的环节。不能忽视的一点是,采 在可靠性设计中。首要问题是精选元 用部分冗余技术需要加强对故障的检测, 器件,使之满足长期稳定运行精度的要 以及增设其通道 切换装置 ,只有 当其失效 求。元器件的可靠性包括元器件的失效特 率 比受控部分 小的多的时候 ,冗余技术 的 性 、失效机理,抗 干扰性能 ,文 中的分析 优势才能得到体现 。 显然 对该领域有借鉴价值 。 冗 余设计 的主要任 务 :冗余等级 、类
航空航天电子设备可靠性设计原则研究
航空航天电子设备可靠性设计原则研究导言:随着航空航天事业的不断发展,电子设备在飞机和航天器中的应用越来越广泛。
为了确保航空航天电子设备在极端环境下的稳定运行,可靠性设计已成为电子设备设计过程中的重要环节。
本文将针对航空航天电子设备可靠性设计展开研究,探讨设计原则以及相应的设计方法。
一、航空航天电子设备可靠性设计原则1. 环境适应性原则:航空航天电子设备的工作环境极其恶劣,一方面受到高温、低温、高湿度等自然环境因素的影响,另一方面还要承受机械性冲击、振动和辐射等外力的作用。
因此,可靠性设计应注重设备的环境适应性,包括使用适应性材料、合理的结构设计以及严格的环境测试。
2. 冗余设计原则:为了提高航空航天电子设备的可靠性,通常会采用冗余设计。
冗余设计的原则是在关键部件或系统进行冗余备份,一旦某个部件或系统发生故障,备份部件或系统能够顶替工作,确保设备的正常运行。
冗余设计包括硬件冗余设计和软件冗余设计,如备用电源、备用控制单元等。
3. 电磁兼容性原则:航空航天电子设备在飞机或航天器中运行时,会受到各种电磁干扰,包括来自雷电、雷达、通信设备等。
因此,电磁兼容性设计原则在航空航天电子设备可靠性设计中至关重要。
这包括采用屏蔽技术、合理布置线路、使用抗干扰材料等,以提高电子设备的抗干扰能力。
4. 故障诊断与容错原则:航空航天电子设备一旦发生故障,不仅会影响设备的正常工作,还会对整个飞行或航天任务造成重大威胁。
因此,可靠性设计应注重故障诊断能力和容错性。
可采用故障检测传感器、自动故障诊断算法等技术,及时发现故障并进行处理。
容错设计方面,可以通过硬件冗余、软件备份等手段实现。
二、航空航天电子设备可靠性设计方法1. 可靠性规划:可靠性规划是航空航天电子设备设计的第一步,主要包括确定可靠性指标、制定可靠性目标和确定测试方法。
可靠性指标包括MTBF(平均无故障时间)、故障率、可靠性等级等,这些指标能够客观评估电子设备的可靠性。
六种常见的可靠性设计方法
常见可靠性设计方法(电子设备)1、热设计通过各种热设计方法使元器件、零部件、设备等在低于规定的环境中工作,以提高可靠性。
设计早期就应制定产品热设计的具体要求。
温度对电子产品可靠性影响极大,尤其对半导体器件最为敏感,半导体器件几乎所有参数都与温度有关。
热传递的三种方式:传导散热、对流换热、辐射换热。
2、缓冲减振设计电子设备装载在诸如飞机、舰船、装甲车等平台上,在它整个寿命周期内,经历各种机械环境。
虽然家用电器在使用过程中没有经受什么机械环境,但在产品出厂后经过运输、搬运过程,仍然承受机械环境。
机械环境对电子设备影响是比较严重的。
经验证明,在各种机械环境中,主要威胁来自振动应力。
设备中由于振动而造成的损坏大大超过冲击引起的损坏。
例如在通信或雷达设备中,振动损坏率比冲击损坏率大4倍。
能经受50—70g冲击的元器件,在持续振动的环境中,最大也只能承受2—3g的振动。
其基本方法有两种:一是采用隔离措施,利用减振装置把设备保护起来或把振动源隔离开;二是选用合适的材料和合理的安装技术,使设备正常工作时,足以耐受冲击或振动。
对电子设备的振动与冲击防护设计,归纳起来有以下几种常用方法:1、消除和减弱振源;2、对振源进行隔离;3、去谐;4、去耦;5、阻尼;6、小型化和刚性化。
3、电磁兼容设计---接地设计接地技术是电子通讯设备必须采用的重要技术,众所周知,电磁兼容设计三大措施为:接地、屏敞和滤波。
通过现场和试验统计调查,有80%以上的故障源于接地设计不良,正确的接地不仅是保护设备和人身安全的必要手段,也是电子设备稳定可靠工作的重要条件。
如果接地设计不好,轻则导致设备运行不稳定,如程控数字交换机的呼损增大、光电传输设备的误码率增加、故障率上升,重则导致设备无法正常工作、甚至发生重大事故、使设备毁坏,这方面的例子很多,造成的损失无法估量。
接地设计的基本原理:好的接地系统是抑制电磁干扰的一种技术措施,其电路和设备地线任意两点之间的电压与线路中的任何功能部分相比较,都可以忽略不计;差的接地系统,可以通过地线产生寄生电压和电流偶合进电路,地线或接地平面总有一定的阻抗,该公共阻抗使两两接地点间形成一定的压降,引起接地干扰,使系统的功能受到影响。
航空电子设备可靠性设计研究
航空电子设备可靠性设计研究近年来,随着航空产业的迅速发展,航空电子设备的重要性也越来越突显。
航空电子设备是指在航空器中使用的电子设备,如导航仪、雷达、通信设备等。
这些设备的可靠性直接关系到飞行安全。
因此,在航空电子设备的设计过程中,可靠性设计是非常重要的。
一、航空电子设备的可靠性航空电子设备的可靠性指在规定的时间内,在规定的条件下,设备完成规定功能的能力。
航空电子设备的可靠性直接关系到飞行安全,因此,航空电子设备要具有高可靠性和稳定性。
在设计航空电子设备时,层层把关,精益求精,确保其在极端情况下也能够正常工作。
二、航空电子设备可靠性设计原则(一)可靠性要求首先,要明确航空电子设备的可靠性要求。
电子设备在正常工作环境下应追求极高的可靠性,严密的工艺和技术标准能够有效提高可靠性。
(二)环境适应要求其次,要明确航空电子设备在工作环境下的适应要求。
航空环境复杂多变,航空电子设备要在不同的温度、气压、湿度等环境下正常工作,需要进行一系列的测试和认证。
(三)防护措施要求航空电子设备处于机舱内,需要采用防护性材料和措施,如防震、防水、防腐蚀等。
同时要对电子设备进行定期检测以确保其完好。
(四)易用性要求在设计航空电子设备时,易用性也是需要考虑的重要因素。
易用性好的设备能够减少误操作和故障发生的概率,从而提高可靠性。
三、航空电子设备可靠性设计方法(一)可靠性分析通过可靠性分析可以初步确定电子设备的故障概率,预测其电子设备的可靠度,从而在设计时减少故障的发生。
(二)故障模式和效应分析故障模式和效应分析是通过建立故障模型,模拟故障的发生,从而在设计时考虑和预防故障发生。
(三)可靠性试验通过可靠性试验,对电子设备进行长时间的测试,以观察其在不同环境下的工作状态,为设计提供实验依据。
四、航空电子设备可靠性设计的应用航空电子设备可靠性设计不仅在飞机制造企业中得到广泛应用,而且在航空器维修和保养等领域也得到了广泛应用。
在航空器维修时,可靠性设计能够帮助维修人员快速判断故障,快速恢复电子设备的正常工作。
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电子设备的可靠性设计
电子设备是现代社会必不可少的电子产品,从家庭电器到科学仪器,从智能手机到工业自动化控制系统,都离不开电子设备。
然而,由于电子设备通常需要长期运行,以及相关的物理、化学环境变化和故障风险等因素,因此电子设备的可靠性设计成为了现代工程领域的一个重要研究课题。
电子设备的可靠性设计,是指在电子设备设计阶段,通过优化设计方案、选择合适材料、严格测试和评估等手段,提高电子设备的质量、稳定性和可靠性,以达到减少故障风险、延长寿命、降低维修成本、提高利润等目的。
1. 电子设备可靠性可分为三个层次。
第一层是零部件层。
在零部件的选择上,可以采用高品质的产品,通过对不同品牌、型号的比较,选出最适合产品要求的零部件。
第二层是电路层。
在电路设计上要确保可靠性,除了对电路的可靠性进行可靠性分析以外,还可以对电路运行情况进行模拟,进行试验验证,确保设计的可靠性。
第三层是整机层。
在电子产品生产过程中,需要对产品进行单板组装、系统测试和维修等方面的措施,来提高整个系统的可靠性。
2.电子设备的可靠性设计可通过设计的各个环节加强。
在
初期的电子产品设计时,可以通过充分的分析和测试来确定产品的使用环境,包括环境温度,电磁辐射和使用现场等。
在此基础上,可以选择合适的材料和组件进行设计和制造。
3.产品的测试过程也是电子设备可靠性设计中至关重要的
一环。
在生产完成后,需要对电子产品进行精密检测和评估,对各项关键指标进行测试和分析,以找出潜在的问题,从而使产品具有可靠的性能和稳定的性能。
4.电子设备的可靠性设计需要建立完善的评估体系,及时
发现产品的问题,并进行针对性处理。
在实际生产过程中,产品发现问题后,需要开展产品故障分析,及时采取相应的措施来消除故障影响,提高产品的可靠性。
5.电子设备的可靠性设计也需要建立健全的质量体系。
科
学的设计和制造流程是提高产品可靠性的重要手段。
工艺控制、产品检测和检验、合格率统计等都是关乎产品性能的关键因素,需要严格把关。
6.在电子设计的过程中,可采用先进的设计工具和资料库
提高设计效率和质量,提高产品生产的速度和效率。
例如,可采用统计分析和可靠性仿真分析等方法,降低产品的失效率,提高电子设备的长寿命设计。
7.总之,电子设备的可靠性设计是电子工程领域中至关重
要的一环。
通过精心的设计、优质的材料、精密的测试和评估,以及建立健全的评估体系和质量体系,可提高产品的质量和可靠性,促进电子设备的稳定工作和长期运行,符合品牌价值和客户利益,也更有利于企业的可持续发展。