Derating-Analyse für elektronische Komponenten

Was ist eine Analyse der Komponentenreduzierung?

Der maximale Nennwert für die angewandte Komponentenbelastung (Strom, Spannung, Leistung, Temperatur usw.) wird vom Hersteller festgelegt, und es werden noch strengere Derating-Richtlinien definiert, um die Robustheit des Produkts zu erhöhen. Die Komponenten-Derating-Analyse definiert den optimalen Betriebsbereich für jede Komponente.

 

Warum Sie eine Komponenten-Derating-Analyse benötigen

Komponenten können beschädigt werden, wenn sie Strom, Strom, Spannung oder Temperatur ausgesetzt werden, die ihre maximale Belastungsgrenze überschreiten.
Elektrische Überlastung beeinträchtigt die Produktleistung und ist die häufigste Ursache für Feldrücksendungen.

Failure Pareto Analysis

Abbildung 1: Typische Fehler-Pareto-Analyse

 

Viele Ingenieure wählen Komponenten aus, deren maximale Belastung doppelt so hoch ist wie die erwartete tatsächliche Belastung. Wenn jedoch die Temperaturen steigen und sich die Leistung der Komponenten verschlechtert, wird diese Praxis unzureichend und es müssen Reduzierungsrichtlinien angewendet werden.

 

Mithilfe der Komponenten-Derating-Analyse können Sie die optimale Komponentenbewertung entsprechend der Belastung und Temperatur auswählen.

Derating analysis for electronic components

Abbildung 2: Beispiel für eine Richtlinie zur Leistungsreduzierung von Komponenten

 

Die Analyse erkennt überbewertete (rot) und überbewertete (gelb) Komponenten. Überentwickelte Komponenten werden auch erkannt, wenn die Belastung viel unter der Nennleistung liegt.
In vielen Unternehmen wird der Prozess manuell durchgeführt und umfasst zeitaufwändige Aufgaben: Berechnung der Bauteilspannungen und Vergleich des Ergebnisses mit den Derating-Richtlinien für jeden Bauteiltyp.

 

BQR-Komponenten-Derating-Analyse

Die BQR-Lösung automatisiert den manuellen Prozess der Komponentenspannungs- und Derating-Analyse und optimiert so die Komponentenauswahl im Hinblick auf Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz.

Merkmale:

  • Plug-Ins für gängige E-CADs (Altium, Mentor, OrCad) ermöglichen einen einfachen Stücklistenimport sowie die Präsentation von Ergebnissen im Schaltplanentwurf.
  • Die Spannung kann halbautomatisch eingegeben oder mithilfe eines einzigartigen Schaltungsspannungssimulators berechnet werden.
  • Die Derating-Richtlinien können gemäß den Standards [1-6] oder der Praxis Ihres Unternehmens angepasst werden.
  • Richtlinien zur thermischen Platzierung in Form einer Pareto-Liste für eine optimale Platzierung während des Layouts.

Zusätzliche Anwendungen für Stressergebnisse:

Sobald die Bauteilspannungen definiert sind, können weitere Analysen durchgeführt werden:

  • Die patentierte Schaltplanprüfung von BQR erkennt eine Vielzahl von Designfehlern vor dem Layout. Einige der Fehler sind stressbedingt, zum Beispiel: falsch angelegte Spannung.
  • Die MTBF-Berechnungssoftware von BQR nutzt die definierten Spannungen für eine realistische MTBF-Vorhersage.

 

 

Verweise:

[1] ECSS-Q-ST-30-11C Space Product Assurance - Derating - EEE-Komponenten
[2] US Navy Derating Guideline, SD-18
[3] Luftwaffenraumbefehl SMC Standard SMC-S-010
[4] NASA EEE-INST-002-Anweisungen zur Auswahl, Überprüfung, Qualifizierung und Leistungsreduzierung von EEE-Teilen
[5] IPC-9592-Leistungsparameter für Stromumwandlungsgeräte
[6] Mil-Hdbk-338 Military Handbook Designhandbuch für elektronische Zuverlässigkeit

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