Análisis de reducción de potencia para componentes electrónicos

¿Qué es el análisis de reducción de potencia de componentes?

El fabricante define la clasificación máxima para la tensión del componente aplicado (corriente, voltaje, potencia, temperatura, etc.), y se definen pautas de reducción aún más estrictas para aumentar la robustez del producto. El análisis de reducción de potencia de los componentes define el rango operativo óptimo para cada componente.

 

Por qué necesita un análisis de reducción de componentes

El daño del componente puede ocurrir cuando se somete a energía, corriente, voltaje o temperatura que superan su clasificación de tensión máxima.
La sobrecarga eléctrica afecta el rendimiento del producto y es la causa principal de las devoluciones de campo.

Figura 1: Análisis de Pareto de fallas típicas

 

Muchos ingenieros seleccionan componentes que tienen una clasificación máxima que es el doble de la tensión real esperada. Sin embargo, a medida que aumentan las temperaturas, el rendimiento de los componentes se deteriora, esta práctica se vuelve insuficiente y se deben aplicar pautas de reducción de potencia.

 

El análisis de reducción de potencia de los componentes lo ayuda a seleccionar la clasificación óptima de los componentes de acuerdo con la carga de tensión y la temperatura.

Figura 2: Ejemplo de guía de reducción de potencia de componentes

 

El análisis detecta componentes sobrevalorados (rojo) y sobrevalorados (amarillo). Los componentes sobre-diseñados también se detectan cuando la tensión es mucho menor que la calificación.
En muchas empresas, el proceso se realiza manualmente e incluye tareas que consumen mucho tiempo: Calcular las tensiones de los componentes y comparar el resultado con las pautas de reducción de potencia para cada tipo de componente.

 

Análisis de reducción de componentes de BQR

La solución BQR automatiza el proceso manual de estrés de componentes y análisis de reducción de potencia, optimizando la selección de componentes para confiabilidad y rentabilidad.

Características:

• Los complementos para los principales E-CAD (Altium, Mentor, OrCad) brindan una fácil importación de BOM y presentan resultados en el diseño esquemático.
• El estrés se puede ingresar de forma semiautomática o calcularse utilizando un simulador de estrés de circuito único.
• Las pautas de reducción se pueden personalizar de acuerdo con los estándares [1-6] o la práctica de su empresa.
• Pautas de colocación térmica en forma de lista de Pareto, para una colocación óptima durante el diseño.

Usos adicionales para resultados de estrés:

Una vez definidas las tensiones de los componentes, se pueden realizar análisis adicionales:

• La revisión esquemática patentada de BQR detecta una amplia variedad de errores de diseño antes del diseño. Algunos de los errores dependen del estrés, por ejemplo: voltaje aplicado incorrecto.
• El software de cálculo de MTBF de BQR utiliza las tensiones definidas para una predicción realista de MTBF.

 

 

Referencias:

[1] ECSS-Q-ST-30-11C Garantía de producto espacial - Reducción de potencia - Componentes EEE
[2] Directriz de reducción de potencia de la Marina de los EE. UU., SD-18
[3] Comando espacial de la fuerza aérea SMC Estándar SMC-S-010
[4] Instrucciones EEE-INST-002 de la NASA para la selección, detección, calificación y reducción de potencia de las piezas EEE
[5] Parámetros de rendimiento IPC-9592 para dispositivos de conversión de energía
[6] Mil-Hdbk-338 Manual militar Manual de diseño de confiabilidad electrónica