電路穩定性設計的十個(gè)誤區，你都了解嗎？

電路設計不僅有很多技巧，同樣也存在很多誤區。本文將介紹電路穩定性設計當中的十個(gè)誤區。

誤區1 產(chǎn)品故障=產(chǎn)品不可靠

產(chǎn)品出現問(wèn)題，有時(shí)候并不是研發(fā)的問(wèn)題。曾經(jīng)有案例，面向國內中等以上發(fā)達地區的設備，因為在國內用的不錯，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)達地區的海拔都比較低，所以高海拔地區，設備的氣密性受到了挑戰，設備內外壓差增大泄露率增加。

項目立項時(shí)只考慮了低海拔，所以人家的設計是沒(méi)問(wèn)題的，您老總就這樣要求的嘛，誰(shuí)決策了拿這個(gè)型號出口哥倫比亞，他才是罪魁禍首。如果管研發(fā)的老總參與決策而沒(méi)提出反對意見(jiàn)，他簡(jiǎn)直就是最大的罪人，畢竟銷(xiāo)售的高管決策不懂技術(shù)還是可以原諒的，技術(shù)副總的錯誤則是無(wú)能。

產(chǎn)品可靠性是“規定的時(shí)間、規定的條件下，完成規定功能的能力”。讀者一定細細品味這個(gè)定義，格物致知，看看誰(shuí)在格這個(gè)定義的時(shí)候能達到更多的致知。使用現場(chǎng)的條件常常超過(guò)了規定的條件，而這個(gè)超出很大可能是隱含的。

誤區2 過(guò)渡過(guò)程=穩態(tài)過(guò)程

在企業(yè)里做技術(shù)工作，我們常遇到一種現象，在廠(chǎng)子里產(chǎn)品一點(diǎn)問(wèn)題也不出現，到了用戶(hù)現場(chǎng)，就頻頻遭遇故障。還有一種現象，在開(kāi)關(guān)機時(shí)或電網(wǎng)波動(dòng)的應用場(chǎng)合，設備的故障率偏高。作為一個(gè)常見(jiàn)現象，不知是否有過(guò)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(guò)渡過(guò)程。

任何事物都有穩態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種情況，在事物從一個(gè)穩態(tài)跳變到另一個(gè)穩態(tài)的過(guò)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(guò)程，這個(gè)道理誰(shuí)都理解，說(shuō)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(guò)程就是過(guò)渡過(guò)程，那么這個(gè)過(guò)渡過(guò)程的變化狀態(tài)是什么樣的呢？其過(guò)程波形如（圖2）。

學(xué)過(guò)《自動(dòng)控制原理》的讀者會(huì )覺(jué)得這個(gè)波形有點(diǎn)面熟，對了，它就是二階系統的階躍響應曲線(xiàn)，在這條曲線(xiàn)里，上升時(shí)間tr和超調量δ是一對矛盾，tr越小，則δ越大，反之，tr越大，則δ越小。

誤區3 降額很容易做到，沒(méi)啥問(wèn)題

降額誰(shuí)都會(huì )，如畫(huà)畫(huà)，誰(shuí)都會(huì )，但不是誰(shuí)都能靠畫(huà)畫(huà)生存。

這里僅作一簡(jiǎn)單總結：

● 同功能、但不同工藝的器件降額系數不同；

● 可調器件和定值器件降額系數不同；

● 負載不同，降額系數不同；

● 同規格導線(xiàn)在多匝和單匝應用時(shí)降額系數不同；

● 部分參數不可降額；

● 結溫降額不可遺漏。

誤區4 Ta，器件可放心使用

器件損壞為何常被稱(chēng)之為“燒”？

原因就是器件失效大都是熱失效，具體注意事項有：器件環(huán)境溫度≠整機環(huán)境溫度，器件環(huán)境受到機箱內其他器件散熱的影響，一般器件環(huán)境溫度比整機環(huán)境溫度要高。

誤區5 電子可靠性跟機械、軟件專(zhuān)業(yè)無(wú)關(guān)

安裝、布線(xiàn)、布局、噴涂的處理都會(huì )影響電氣性能；電磁兼容、虛焊、散熱、振動(dòng)噪聲、腐蝕、接地都和結構有關(guān)；軟件的防錯、判錯、糾錯、容錯處理措施可避免機械和電子缺陷問(wèn)題。

誤區6 簡(jiǎn)單器件Datasheet有沒(méi)有無(wú)所謂

做設計時(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，最后是在設計上和這些曲線(xiàn)建立聯(lián)系。如二極管的V-I特性曲線(xiàn)，設計時(shí)需要謹慎確認該器件在我們電路中的靜態(tài)工作點(diǎn)。

誤區7 可維修性跟我無(wú)關(guān)

電子產(chǎn)品可靠性的目的是什么？是賺錢(qián)。賺錢(qián)靠什么？開(kāi)源和節流。開(kāi)源難，節流易，不要總想著(zhù)從材料費上省，材料費省了，維修費高了，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，省掉這部分費用。這是貨真價(jià)實(shí)的利潤。

誤區8 制程控制不好是沒(méi)有好的工藝人員

制程控制不好不僅僅是工藝人員的問(wèn)題，這是一條價(jià)值鏈的建設過(guò)程。設計工程師對器件的要求、采購工程師的廠(chǎng)家選擇、檢驗環(huán)節的控制內容以及設計上對器件關(guān)鍵指標的部分。

檢測方法不應引入元器件的失效機理和損傷、裝配環(huán)節也不應引入損傷（波峰焊爐溫控制，手工焊接臺面的防靜電處理等）、出廠(chǎng)檢驗環(huán)節應該檢查器件參數漂移可能會(huì )導致產(chǎn)品故障的部分內容、維修環(huán)節不應引入失效。

由上可以看出，出現問(wèn)題哪是區區兩位工藝工程師能保證得了的。所以總結出具體的做法是建立一致性，一致性的前提是設計人員提供充分、有主次的技術(shù)信息，工藝僅僅是依據設計圖紙和設計文件來(lái)保障制造可靠性無(wú)限逼近于設計可靠性。

誤區9 MTBF與單臺機器的故障率的關(guān)系

MTBF是宏觀(guān)、統計的概念，單臺機器故障是微觀(guān)、具體的概念?？蛻?hù)最喜歡問(wèn)一個(gè)問(wèn)題“你這個(gè)產(chǎn)品的MTBF值是10000小時(shí)，那我買(mǎi)你的這一臺是不是10000h內就不會(huì )出現問(wèn)題？”這是一個(gè)關(guān)公戰秦瓊誰(shuí)更厲害的概念，讓我說(shuō)他倆的換算關(guān)系，您先告訴我是1km大還是1kg大？

誤區10 加強測試就可解決可靠性問(wèn)題

此問(wèn)題既然能名列十大誤區之一，其定義自然是錯誤的。

總結有三：

● 有些問(wèn)題通過(guò)模擬測試實(shí)驗根本測不出來(lái)；

● 測試手段=工程計算+規范審查+模擬試驗+電子仿真；

● 通過(guò)溫度加強試驗的結果計算不出對應的低溫工作時(shí)間。