降額是實現(xiàn)元器件使用中承受的應(yīng)力低于其額定值,以達到延緩其參數(shù)退化,提高使用可靠性的目的。通常用應(yīng)力比和環(huán)境溫度表示。降額設(shè)計時一般可根據(jù)產(chǎn)品特點及使用要求,制定不同等級的降額標(biāo)準(zhǔn),例如GJB/Z35分為I、II、III共三級。使用時需要注意:盡管降額可以有效地提高元器件的使用可靠性,但是,元器件有一個最佳降額范圍。在此范圍內(nèi),元器件工作應(yīng)力的降低對其失效率的下降有顯著的改善。超過最佳降額范圍實施降額,所獲得的元器件可靠性提升效果會下降。所以,降額可提升元器件的可靠性,但是需注意范圍、需權(quán)衡考慮!
為何要進行降額設(shè)計
A、 減緩器件的參數(shù)退化
B、 減小處于應(yīng)力邊緣狀態(tài)的元器件在系統(tǒng)壽命周期內(nèi)失效的可能性
C、 減小元器件參數(shù)值的長期漂移帶來的影響
D、為產(chǎn)品設(shè)計過程中的不確定性,提供余量
E、 為系統(tǒng)中的一些內(nèi)部或外部環(huán)境導(dǎo)致的意外事件,提供余量,提供緩沖余量,比如外部電壓峰值瞬變等。
什么時候?qū)嵤┙殿~設(shè)計工作
A、 器件選型階段:支持器件選型
B、 電路設(shè)計階段:與熱設(shè)計、熱仿真等工作協(xié)同,優(yōu)化并確認當(dāng)前的電路設(shè)計參數(shù)是否降額設(shè)計合理,是否需要調(diào)整降額等級及降額參數(shù)
C、 電路測試階段:實測檢查,判斷是否滿足降額設(shè)計規(guī)范。
降額設(shè)計與分析工作注意事項
A、 嚴格按照各類器件的降額設(shè)計要求設(shè)計、應(yīng)用器件
B、 器件的降額幅度要適度,避免過度降額或者降額不足
C、 一些器件的溫度下限要求需要注意
D、廠家或者通過相關(guān)資料獲取溫度參數(shù)包括結(jié)溫、殼溫、環(huán)境溫度等參數(shù)時,一般優(yōu)選殼溫、然后結(jié)溫,最后選環(huán)境溫度。
E、 降額時,有些器件需要考慮穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)問題,需要分別考慮穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的降額。比如電阻的功耗降額。
降額設(shè)計有哪些標(biāo)準(zhǔn)可參考
A、GJB/Z 35 元器件降額準(zhǔn)則
B、ECSS-Q-30-11-A 航天產(chǎn)品保證,歐洲空間標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟European Cooperation for Space Standardization發(fā)布,ECSS-Q-ST-30-11-C版本準(zhǔn)備發(fā)布
C、GEIA-STD-0008美國國家標(biāo)準(zhǔn)/電子與信息技術(shù)協(xié)會工程標(biāo)準(zhǔn)
D、Naval Air System Command AS-4613 美國海軍標(biāo)準(zhǔn)
E、MIL-STD-975M 美國NASA標(biāo)準(zhǔn)
F、MIL-STD-1547A美國國防標(biāo)準(zhǔn)
G、NAVSEA-TE000-AB-GTP-010
關(guān)于降額設(shè)計模塊
PosVim軟件的降額設(shè)計模塊,可適用于不同階段的元器件降額設(shè)計、降額符合性核查工作。該模塊提供了GJB/Z35、ECSS-Q-ST-30-11等標(biāo)準(zhǔn)的降額分析功能,其他的GEIA-STD-0008等標(biāo)準(zhǔn),可通過降額設(shè)計模塊提供的自定義降額功能,進行標(biāo)準(zhǔn)自定義,即可實現(xiàn)上述GEIA-STD-0008等標(biāo)準(zhǔn)的降額設(shè)計與分析。
如何自定義降額標(biāo)準(zhǔn)
(1) 選擇降額設(shè)計模塊,點擊進入降額設(shè)計模塊。
(2) 點擊工具欄上的降額準(zhǔn)則定義圖標(biāo),切換到自定義準(zhǔn)則編輯界面。
(3) 可添加器件、降額參數(shù)要求。
(4) 保存為準(zhǔn)則。
如何對電子設(shè)備進行降額設(shè)計
(1) 選擇降額設(shè)計模塊,點擊進入降額設(shè)計模塊。
(2) 在軟件主界面的左邊產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹列表中,選擇需要進行降額設(shè)計分析的節(jié)點。
(3) 點擊降額設(shè)計上方的工具欄中的“編輯”圖標(biāo),切換到編輯狀態(tài)。
(4) 選擇降額設(shè)計準(zhǔn)則(如選擇GJB/Z 35 II級,準(zhǔn)則可自定義,關(guān)于如何自定義準(zhǔn)則,參見本幫助的相應(yīng)章節(jié))。
(5) 雙擊點擊中間的產(chǎn)品列表的產(chǎn)品,彈出降額設(shè)計分析參數(shù)設(shè)置界面,在界面中輸入產(chǎn)品的降額參數(shù)。比如二極管,輸入電壓、電流、功率、允許最大結(jié)溫、最高結(jié)溫等。注意,電壓、電流、功率等輸入的是應(yīng)力比!
(6) 輸入所有產(chǎn)品的降額參數(shù)后,點擊工具欄上方的計算圖標(biāo),計算并檢查降額設(shè)計符合性。
(7) 點擊工具欄上的保存圖標(biāo),可保存降額設(shè)計分析數(shù)據(jù)為word、EXCEL格式文件。