六性設(shè)計報告

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1概述 3\o"CurrentDocument"2規(guī)范性引用文件 33“六性”分析 33.1可靠性分析 33.1.1可靠性設(shè)計分析 3\o"CurrentDocument"3.1.2可靠性指標 4\o"CurrentDocument"3.1.5可靠性分析和預(yù)計 4\o"CurrentDocument"3.2維修性分析 9\o"CurrentDocument"3.3測試性分析 9\o"CurrentDocument"3.4安全性分析 93.5保障性分析 103.5.1維修級別 10\o"CurrentDocument"3.5.2人員和技術(shù)等及 10\o"CurrentDocument"3.5.3文件資料配套 10\o"CurrentDocument"3.5.4包裝、裝卸、貯存和運輸方法 103.6環(huán)境適應(yīng)性分析 10\o"CurrentDocument"4綜合評價 111概述XXXX型XXXX是LCD28A220W20S型車載逆變電源的重要組成部分，將底盤發(fā)動機和車載蓄電池輸出的直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源，給電動鎬提供動力。本報告適用于XXXX“六性”設(shè)計的符合性檢查。2規(guī)范性引用文件GB2894-2008安全標志及其使用導(dǎo)則GB/T5465.1-2009電氣設(shè)備用圖形符號第1部分：概念和分類GB/T5465.2-2008電氣設(shè)備用圖形符號第2部分：圖形符號GJB151A-1997軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和靈敏度要求GJB368B-2009裝備維修性工作通用要求GJB450A-2004裝備可靠性工作通用要求GJB900-90安全性通用大綱GJB1181-1991軍用裝備包裝、卸載、貯存和運輸通用大綱GJB2547-1995裝備測試性大綱GJB4239-2001裝備環(huán)境工程通用要求GJB/Z35-1993元器件降額標準GJB/Z102-97軟件可靠性和安全性設(shè)計準則GJB/Z299C-2006電子設(shè)備可靠性預(yù)計手冊GJB/Z1391-2006故障模式、影響及危害性分析指南XXXX“六性”大綱XXXX“六性”設(shè)計準則3“六性”分析3.1可靠性分析3.1.1可靠性設(shè)計分析3.1.1.1元器件選用設(shè)計所選用的元器件均屬于成熟器件，原材料均為成熟產(chǎn)品，且產(chǎn)品中使用的外購件（元器件、原材料）及外協(xié)加工件均選自公司合格供方并按規(guī)定進行質(zhì)量控制，無合格供方名單外采購情況及緊急放行情況。3.1.1.2元器件降額設(shè)計主要元器件均選用允許溫度工作范圍大于設(shè)計要求指標的器件。3.1.1.3簡化設(shè)計去掉多余的電容。采用集成IC簡化電路。3.1.1.4采用成熟電路設(shè)計中主要的電源轉(zhuǎn)化和處理電路都是采用成熟的設(shè)計方案3.1.1.5保護設(shè)計電路設(shè)計中采用了短路保護設(shè)計，達到短路保護設(shè)計。3.1.1.6容差設(shè)計電路參數(shù)設(shè)計時保留有較大余量，保證元器件制造容差、溫漂、使用過程中元器件參數(shù)的老化漂移等因素引起的參數(shù)變化不會超過電路正常功能所允許的范圍。3.1.2可靠性指標可靠性指標：MTBFN39000小時(設(shè)計保證)。3.1.5可靠性分析和預(yù)計采用元器件應(yīng)力分析法進行可靠性預(yù)計。根據(jù)GJB/Z299C-2006《電子設(shè)備可靠性預(yù)計手冊》計算出各元器件的失效率。貼片電阻的工作失效率預(yù)計模型為：入p=^bnEnQnR；式中：Xp：X作失效率，10-6/h；入b:基本失效率，10-6/h，取值為0.007；nE：環(huán)境系數(shù)，取值為29；nQ：質(zhì)量系數(shù)，取值為0.1(A1w)；nR：阻值系數(shù)；RW100KQ，取值為1。貼片電阻的工作失效率預(yù)計結(jié)果如表1所示。表1貼片電阻失效率預(yù)計表類別名稱代號數(shù)量N環(huán)境系數(shù)丸E質(zhì)量系數(shù)n阻值系數(shù)n工作溫度T0基本失效率入b(10-6/h)工作失效率入p(10-6/h)貼片電阻RI-0603-5R1J129QO?1(AJ1.0+85°C0.0070.0203貼片電阻RI-0603-511J1290?1(A1m)1.0+85°C0.0070.0203貼片電阻RI-0603-103J4290?1(A1m)1.0+85C0.0070.0203貼片電阻RI-0603-393J1290.1(Am)1.0+85C0.0070.0203貼片電阻RI-0603-753J1290?1(Aim)i.o+85°C0.0070.0203貼片電阻RI-0805-242J1290?1(aJi.o+85°C0.0070.0203貼片電阻RI-0805-5101J1290.1(A)i.o+85C0.0070.0203貼片電阻RI-0805-103J229 1M o?1(Aim)i.o+85C0.0070.0203貼片電阻RI-0805-1203J2290.1(Aim)i.o+85C0.0070.0203貼片電阻RI-1206-R220J4290?1(aim)i.o+85C0.0070.0203貼片電阻RI-1206-100J2290.1(aim)i.o+85C0.0070.0203I類瓷介電容器的工作失效率預(yù)計模型為：入p="nEnQnCVnch；式中：Xp：X作失效率，10-6/h；入b:基本失效率，10-6/h，取值為0.0048；nE：環(huán)境系數(shù)，取值為17；nQ：質(zhì)量系數(shù)，取值為0.3(A2)；nCV:電容量系數(shù)；nch:表面貼裝系數(shù)，取值為1.5。II類瓷介電容器的工作失效率預(yù)計模型為：入p=入bnEnQnCVnch；式中：Xp：X作失效率，10-6/h；入b:基本失效率，10-6/h，取值為0.00168；nE：環(huán)境系數(shù)，取值為17；nQ：質(zhì)量系數(shù)，取值為0.3(A2)；nCV:電容量系數(shù)；nch:表面貼裝系數(shù)，取值為1.5。電容器的工作失效率預(yù)計結(jié)果如表2所示。表2電容器失效率預(yù)計表類別名稱代號數(shù)量N環(huán)境系數(shù)n質(zhì)量系數(shù)n電容量系數(shù)丸““表面貼裝系數(shù)n工作溫度T基本失效率入b(10-6/h)工作失效率入p(10-6/h)貼片電容CT41G-0603-X7R-25V-0.01uF-K617Q0.3(A)20.5ch1.5+85C0.00480.01836貼片電容CT41G-0603-X7R-50V-0.1uF-K17170.3(A)20.51.5+85C0.00480.01836貼片電容CT41G-0603-X7R-50V-22015170.3(A2)0.51.5+850.00480.01836pF-K°C貼片電容CT41G-0805-X7R-50V-0.1uF-K6170.3(A)20.51.5+85C0.00480.01836貼片電容CT41G-0805-X7R-200V-470pF-K2170.3(A)20.51.5+85C0.00480.01836貼片電容CT41G-1206-X7R-25V-4.7uF-K2170.3(A)20.51.5+85C0.00480.01836貼片電容CT41G-1210-X5R-50V-10uF-M2170.3(A)20.51.5+85C0.00480.01836貼片電容CT48-1206-X7R-1KV-1000pF-K2170.3(A)20.751.5+85C0.00480.02754貼片電感的工作失效率預(yù)計模型為：入p=^bnEnQnT；式中:Xp：X作失效率，10-6/h；入b:基本失效率，10-6/h，取值為0.002；nE：環(huán)境系數(shù)，取值為40；nQ：質(zhì)量系數(shù)，取值為0.4(A1)；nT：溫度應(yīng)力系數(shù)；取值為1.9。貼片電感的工作失效率預(yù)計結(jié)果如表3所示。表3貼片電感失效率預(yù)計表類別名稱代號數(shù)量N環(huán)境系數(shù)n E 質(zhì)量系數(shù)n溫度應(yīng)力系數(shù)n T 工作溫度T0基本失效率入b(10-6/h)工作失效率入p(10-6/h)貼片電感SMTSDR322515-4R7M1400.4(A)1.9+85C0.0020.0608貼片電感PIO54-2R2MT1400.4(A,)1.9+85C0.0020.0608半導(dǎo)體的工作失效率預(yù)計模型為：入p=^bnEnQnrnAnT入b:基本失效率，10-6/h；nE：環(huán)境系數(shù)nQ：質(zhì)量系數(shù)nr：額定電流系數(shù)nA：應(yīng)用系數(shù)nT：溫度應(yīng)力系數(shù)半導(dǎo)體的工作失效率預(yù)計結(jié)果如表4所示。

表4二極管失效率預(yù)計表類別名稱代號數(shù)量N環(huán)境系數(shù)n E 質(zhì)量系數(shù)n工作溫度T 0 溫度應(yīng)力系數(shù)n T 額定電流系數(shù)n應(yīng)用系數(shù)n A 基本失效率入b(10-6/h)工作失效率入「105)二極管BAS170WE6327111.0(B)2+85°C211.00.1 0.22412二極管MUR160111.0(B)2+85C1.51.51.00.0 0.11752二極管MBR1H100SFT3G311.0(B)2+85C2.511.00.1 0.2812二極管DL5267B-TP111.0(B)2+85C1.511.00.0230.0345單片模擬電路工作失效率預(yù)計模型為：入p=nQ[C1nTnV+(C2+C3)nE]nL入p：工作失效率，10-6/hnE：環(huán)境系數(shù)nQ：質(zhì)量系數(shù)nL：成熟系數(shù)nT：溫度應(yīng)力系數(shù)nV：電壓應(yīng)力系數(shù)C1、C2:電路復(fù)雜度失效率C3：封裝復(fù)雜度失效率單片集成電路失效率預(yù)計表見表5。表5單片集成電路失效率預(yù)計表數(shù)環(huán)境質(zhì)量工作成熟溫度應(yīng)電壓應(yīng)電路復(fù)封裝復(fù)工作失效率類別名稱代量系數(shù)系數(shù)溫度系數(shù)力系數(shù)力系數(shù)雜度失雜度失入號NnEnQT0nLnTnV效率C1、效率p(10-6/h)C2C3集成電路LM5020MM-111.01.0(B)+85C1.01.011.480.60830.05440.01320.97688684印制板的工作失效率預(yù)計模型為：入p=(入b1N+入b2)nEnQnC；式中：Xp：X作失效率，10-6/h；入bl、入b2:基本失效率，10-6/h,入bl取值為0.00017,入b2取值為0.0011；N：使用的金屬化孔數(shù)；nE：環(huán)境系數(shù)，取值為30；nQ：質(zhì)量系數(shù)，取值為1.0(B)；nC：復(fù)雜度系數(shù)，取值為1.0；印制板的工作失效率預(yù)計結(jié)果如表6所示。表6印制板失效率預(yù)計表類別名稱代號數(shù)量N環(huán)境系數(shù)n質(zhì)量系數(shù)n工作溫度T復(fù)雜度系數(shù)丸C基本失效率入b1(10-6/h)基本失效率入b2(10-6/h)工作失效率入p(10-6/h)印制板聚四氟依稀雙面覆銅板20301.0(B)+85C1.00.000170.00110.288焊接點的工作失效率預(yù)計模型為：入p="nEnQ；式中：Xp：X作失效率，10-6/h；入b:基本失效率，10-6/h,取值為0.000092；nE：環(huán)境系數(shù)，取值為25；nQ：質(zhì)量系數(shù)，取值為1.0(B)；焊接點的工作失效率預(yù)計結(jié)果如表7所示。類別名稱代號數(shù)量N環(huán)境系數(shù)丸E質(zhì)量系數(shù)n工作溫度T0基本失效率入b(10-6/h)工作失效率入p(10-6/h)焊點錫焊220251.0(B)+85C0.0000920.0023說明：環(huán)境類別均選用為較惡劣的環(huán)境溫度+85°C。由表中數(shù)據(jù)：可計算電源的總的工作失效率入p，由公式：入p=^NiX入pi得到。^p=ZNix久pi=23.71616■&10由可靠性計算公式RW=e-（入pXh河得電源模塊2小時的可靠性RW^0.999945o電源模塊4小時的可靠性RWQ0.999889?？捎嬎愠鯩TBFS=1/入p=1/（23.71616X10-6）=4.216X104h，滿足要求。從可靠性應(yīng)力分析表的失效分布可看出模塊的薄弱環(huán)節(jié)在于集成電路、電源單模塊。因此在設(shè)計時，盡量減小降額因子，提高產(chǎn)品的可靠性。3.2維修性分析產(chǎn)品外場出現(xiàn)故障時，直接整機更換；整個印制板裝在一個金屬盒體內(nèi)，便于安裝和拆卸；維修時，盒體能在1min內(nèi)打開進行維修處理。3.3測試性分析在該產(chǎn)品的研制過程中，沿用組件設(shè)備的測試性的成熟技術(shù)，貫徹有關(guān)要求標準，注重對產(chǎn)品的測試性的設(shè)計，不斷完善和提高產(chǎn)品測試性，以滿足技術(shù)指標和用戶使用要求。產(chǎn)品的技術(shù)特征由技術(shù)指標來表征，而設(shè)計指標均可通過示波器、萬用表等常用儀器進行測試可以確定產(chǎn)品的狀態(tài)。通過測試產(chǎn)品的技術(shù)指標等可確定產(chǎn)品的狀態(tài)及出現(xiàn)故障的位置。因此，該產(chǎn)品具有良好的測試性。3.4安全性分析有產(chǎn)品主管依據(jù)產(chǎn)品技術(shù)協(xié)議書提出要求，進行收集、整理同類產(chǎn)品安全性要求和設(shè)計技術(shù)方案，進行本產(chǎn)品的任務(wù)論證和安全論證，也可以合并到方案論證中同時進行，并形成任務(wù)論證報告或安全性論證報告。安全性設(shè)計與分析，根據(jù)產(chǎn)品實際情況可分為初步和詳細的設(shè)計與分析，也可合并到一起進行。產(chǎn)品安全性設(shè)計參照GJB900-90《系統(tǒng)安全性通用大綱》有關(guān)規(guī)定，結(jié)合本產(chǎn)品特點，對產(chǎn)品安全部件和完全性關(guān)鍵部位進行安全性設(shè)計和生產(chǎn)。產(chǎn)品電路設(shè)計有短路保護設(shè)計，可保證在輸出短路時，產(chǎn)品不會損壞。本產(chǎn)品沒有對人身可造成傷害的物質(zhì)，不會造成人身傷害事故。產(chǎn)品應(yīng)配有發(fā)產(chǎn)品標記標識字跡清晰、持久耐用、標記圖形符合 GB5465.1和GB5465.2要求，安全標記符合GB2894的規(guī)定。產(chǎn)品（設(shè)備）包裝運輸應(yīng)符合GJB1181-91《軍用裝備包裝、裝載、貯存和運輸通用大綱》，其包裝防靜電，能保住各種運輸條件而不會損壞。3.5保障性分析3.5.1維修級別修復(fù)性維修級別分為一級維修（外場級維修）、二級維修（內(nèi)場級維修）和三級維修（基地級維修）；一級維修