Derating-Analyse für elektronische Komponenten

Was ist eine Analyse der Komponentenreduzierung?

Die maximale Bewertung 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 Belastbarkeit überschreiten.
Elektrische Überlastung beeinträchtigt die Produktleistung und ist die Hauptursache für Rücksendungen im Feld.

Failure Pareto Analysis

Abbildung 1: Typischer Fehler Pareto-Analyse

 

Viele Ingenieure wählen Komponenten aus, die eine maximale Bewertung haben, die doppelt so hoch ist wie die erwartete tatsächliche Belastung. Wenn jedoch die Temperaturen steigen, verschlechtert sich die Komponentenleistung, diese Praxis wird unzureichend und es müssen Derating-Richtlinien angewendet werden.

 

Die Komponenten-Derating-Analyse hilft Ihnen bei der Auswahl der optimalen Komponentenbewertung nach Belastung und Temperatur.

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 beinhaltet zeitaufwändige Aufgaben: Berechnung der Komponentenbelastungen und Vergleich des Ergebnisses mit den Derating-Richtlinien für jeden Komponententyp.

 

BQR-Komponenten-Derating-Analyse

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

Merkmale:

  • Plug-Ins für die wichtigsten E-CADs (Altium, Mentor, OrCad) bieten einen einfachen Stücklistenimport sowie die Präsentation der Ergebnisse im Schaltplandesign.
  • Stress kann halbautomatisch eingegeben oder mit einem einzigartigen Stromkreis-Stress-Simulator berechnet werden.
  • Die Derating-Richtlinien können gemäß den Standards [1-6] oder der Praxis Ihres Unternehmens angepasst werden.
  • Thermische Platzierungsrichtlinien in Form einer Pareto-Liste zur optimalen Platzierung während des Layouts.

Zusätzliche Anwendungen für Stressergebnisse:

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

  • Die patentierte schematische Überprüfung von BQR erkennt eine Vielzahl von Designfehlern vor dem Layout. Einige der Fehler sind stressabhängig, zum Beispiel: falsch angelegte Spannung.
  • Die MTBF-Berechnungssoftware von BQR verwendet die definierten Belastungen 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