典型故障深層次原因分析電能表

典型故障深層次原因分析(電能表)典型故障深層次原因分析(電能表)典型故障深層次原因分析(電能表)八．提供以下典型故障的深層次的故障原因分析，提出技術和管理上的防范措施（一）概述公司是電能計量儀表行業(yè)最具技術影響力和發(fā)展?jié)摿局?，公司擁有技術創(chuàng)新、先進制造和質量管理等核心優(yōu)勢。電能計量產(chǎn)品是可靠性技術、測量技術及數(shù)據(jù)處理等高新技術和經(jīng)驗技術相結合的高技術產(chǎn)品。公司擁有：經(jīng)驗豐富團隊：公司主要研發(fā)人員丁敏華、楊光、劉崢嶸、姜干才、高宜華、張喜春、吳永嵐、王蕾、陳偉等在電能計量儀表研發(fā)、生產(chǎn)上具有近二十年的技術和生產(chǎn)工藝經(jīng)歷。自主研發(fā)和關鍵核心技術：優(yōu)秀的專業(yè)技術研發(fā)團隊和技術服務團隊，穩(wěn)定可靠的技術平臺，典型可靠設計方法，保證了產(chǎn)品的持續(xù)穩(wěn)定可靠。測試體系及方法建設：公司重視測試體系和方法建設，測試方法和規(guī)程按國際、國家標準執(zhí)行。根據(jù)產(chǎn)品的特性，建立了完整完善的研發(fā)測試體系，確保產(chǎn)品設完成之后滿足各項標準以及客戶需求。測試體系包括項目組自測、部門測試組驗收測試、小批測試、中批量測試和產(chǎn)品性能極限測試，并在完全批產(chǎn)之后進行產(chǎn)品性能的定期抽檢，確保產(chǎn)品整個制造周期內性能的一致。先進制造和質量管理：公司通過多年實踐經(jīng)驗積累，形成了以信息化、自動化為核心的先進制造體系。擁有自主研發(fā)的先進的MES生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)，成熟的工藝流程、先進的生產(chǎn)和檢測設備保障了炬華科技用電信息采集系統(tǒng)產(chǎn)品和智能電能表產(chǎn)品制造水平處于國內領先地位。詳見本章第（四）公司關鍵核心技術、產(chǎn)品平臺、測試體系和生產(chǎn)質量保障建設（二）公司產(chǎn)品運行穩(wěn)定可靠，未受到過國家電網(wǎng)關于質量和履約通報批評1.國網(wǎng)計量中心測試和連續(xù)中標公司積極參加國網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)建設，2009年公司參加國網(wǎng)計量中心電能表產(chǎn)品送檢，單相智能表和三相智能表全部通過測試，是少數(shù)兩款表型測試合格廠家之一。公司在2009年國網(wǎng)集中招標中單相智能表和三相智能表，是少數(shù)兩款表型中標廠家之一。在國家電網(wǎng)后續(xù)智能電能表和用電信息采集系統(tǒng)產(chǎn)品招標中，連續(xù)中標。2.產(chǎn)品運行穩(wěn)定可靠，未受到過國家電網(wǎng)質量和履約通報批評1）公司中標國網(wǎng)智能表產(chǎn)品自2010年交付，經(jīng)局方檢測合格后安裝運行，產(chǎn)品穩(wěn)定和可靠，現(xiàn)場未出現(xiàn)批次、批量問題和故障。2）公司中標產(chǎn)品運行至今，未受到過國家電網(wǎng)質量和履約通報批評。（三）典型故障的深層次的故障原因分析和提出技術和管理上的防范措施1.某供應商供貨批次的智能電能表運行中發(fā)生計量嚴重失準。故障原因分析：電能表軟件設計存在缺陷，該軟件版本程序中計量芯片校驗程序存在漏洞，智能電能表在快速停復電時，主處理器MCU未能成功將配置參數(shù)寫入計量芯片，而后續(xù)程序也未對計量芯片的配置參數(shù)進行校驗，計量芯片運行在錯誤的配置參數(shù)下，造成電能計量失準。1).電能表計量設計基本原理智能電能表設計一般采用專用高集成度計量專用芯片外加高速微處理器進行設計。微控制器（單片機）通過高速SPI總線對計量芯片進行讀寫控制，獲取相應的計量數(shù)據(jù)；通過計量芯片的PULSE脈沖口獲取電能量值；通過對計量芯片的RESET管腳進行復位，確保計量芯片始終可靠工作。2).造成計量失準故障原因深層次分析造成計量失準的根本原因是未對計量芯片參數(shù)監(jiān)控，一般上電后要重新配置參數(shù)，過程中監(jiān)控計量芯片參數(shù)，與存放在EEPROM的初始參數(shù)比較，一旦發(fā)現(xiàn)校驗不對，及時重置。個別廠家設計人員經(jīng)驗不足，沒有充分考慮上電過程中和運行過程中干擾，引起計量芯片參數(shù)亂和出錯，沒有程序容錯設計，本故障是典型的計量芯片增益出錯，導致脈沖常數(shù)與設置不同而引起計量失準。=1\*GB3①.硬件設計上有缺陷，造成易被干擾硬件設計中相關接口電路匹配參數(shù)錯誤，極易導致外界干擾數(shù)據(jù)總線操作，造成時序錯誤，導致計量芯片內部寄存器被錯誤或計量芯片死機等現(xiàn)象，計量異常。=2\*GB3②.軟件設計流程上在上電程序初始化過程中以及在程序長期運行過程中，沒有做好容錯，均可能會造成計量嚴重故障。上電初始化后沒有校核一次所有參數(shù)；正常運行過程中沒有定期校核所有參數(shù)；校核操作僅僅針對校驗和參數(shù)，未校核每一項參數(shù)；=3\*GB3③軟件設計上規(guī)范上欠缺對校表參數(shù)的容錯如果做得不夠充分，在電能表長期運行中，極易造成校表參數(shù)丟失，從而導致計量故障，如下表所示：錯誤的設計方法設計錯誤的深層次原因正確的設計方法參數(shù)沒有多備份對參數(shù)的讀寫極易被干擾，造成存儲的數(shù)據(jù)錯誤，導致參數(shù)丟失，錯誤等現(xiàn)象；參數(shù)具有3個以上的備份。在參數(shù)錯誤情況下可以比較容易的恢復到正確值。參數(shù)存儲沒有校驗和或校驗和未容錯處理參數(shù)讀取后不能判斷是否讀取成功；或存校驗和在一定概率無法判斷是否成功。如參數(shù)值為0，校驗和也為0，無法判斷校驗和是否正確。參數(shù)存儲應跟隨校驗和，且校驗和加“5A”容錯；可以方便快速確認數(shù)據(jù)讀取是否正確；參數(shù)多備份之間簡單復制，沒有容錯幾個備份復制后完全相同，導致容錯不夠充分，在特殊數(shù)值處理上會產(chǎn)生錯誤，如00或0xFF的處理。多個數(shù)據(jù)備份之間存在一定的邏輯關系，如異或處理，避免極值不容錯的出現(xiàn)；多備份參數(shù)存儲在存儲器同一頁面由于存儲器存在頁擦寫處理方式，或讀寫其他參數(shù)時超出預期讀寫地址，極易導致相鄰的數(shù)據(jù)被擦寫或更改，導致備份也失效。數(shù)據(jù)應存儲在不同的頁面扇區(qū)中，避免被錯誤擦寫。多備份參數(shù)存儲在存儲器映像地址區(qū)當EEPROM的IIC總線地址位被干擾后，會造成芯片中存儲空間變成映像空間，導致讀寫時同時更改映像地址，備份數(shù)據(jù)失效。數(shù)據(jù)存儲地址規(guī)劃時，將多備份數(shù)據(jù)在EEPROM中的存儲錯開有可能的映像空間，避免問題產(chǎn)生。3).技術和管理防范措施計量是電能表的核心功能，我公司基于二十多年的豐富設計經(jīng)驗，強調風險管控前置模式，對計量相關的故障預防經(jīng)驗豐富，措施有效，從研發(fā)設計上、設計測試上、工藝控制上多管齊下防患于未然。=1\*GB3①.研發(fā)設計上a)硬件上設計中，對涉及相關計量部分電路，使用標準原理圖庫，經(jīng)過市場充分運行驗證；電路設計經(jīng)過公司內部專家評審模式確認；設計采用統(tǒng)一標準，有效運用運行經(jīng)驗；b)軟件上：對涉及相關計量的軟件有專用的共享函數(shù)庫，采用經(jīng)過運行充分驗證的計量函數(shù)，結合的規(guī)范數(shù)據(jù)接口，嚴謹?shù)奶幚砹鞒毯蜆嫾?，確保計量程序無任何隱患。=2\*GB3②.設計測試上a)硬件上提高標準等級進行測試，小批測試，中批抽樣測試；b)軟件上采用大量的標準測試用例，自動化測試軟件進行大規(guī)模數(shù)據(jù)加載測試；模擬計量加速測試；對于非標部分，多輪次測試；c)可靠性測試：模擬現(xiàn)場大負載、程控上下電試驗、快速上下電、慢上慢下電實驗；及時發(fā)現(xiàn)設計和生產(chǎn)上產(chǎn)品缺陷。 模擬現(xiàn)場測試裝置成熟產(chǎn)品長期監(jiān)控，定期抽檢進行全性能試驗；載波、RS485通訊幀測試電能表也容易在載波、RS485通訊幀測試時，由于現(xiàn)場干擾引起數(shù)據(jù)幀紛亂或限長度，導致程序堆出錯，程序飛走和用電數(shù)據(jù)出錯。公司模擬通訊時非常態(tài)幀測試，保證程序可靠和穩(wěn)定運行。=3\*GB3③工藝質量管控上a)關鍵節(jié)點軟件自動監(jiān)控，系統(tǒng)及時預警，及時發(fā)現(xiàn)異常；b)生產(chǎn)中的所有數(shù)據(jù)通過信息采集，系統(tǒng)自動分析監(jiān)控；c）校表參數(shù)及預置參數(shù)經(jīng)過多重比對，避免錯誤設定；d）常溫和高溫老化，系統(tǒng)自動實時監(jiān)控比對，確保批量質量；2.某供應商供貨批次的本地費控智能電能表由于軟件程序設計缺陷，在頻繁斷電時會出現(xiàn)金額負跳變現(xiàn)象。故障原因分析：電能表在掉電時使用電解電容的儲能為ESAM供電，使用時鐘電池為MCU供電。當電能表檢測到掉電時，MCU發(fā)起指令對ESAM執(zhí)行扣費操作，當ESAM扣費成功后，而電解電容儲能恰于此時耗盡，ESAM未能將扣費結果返回MCU，MCU誤認為ESAM扣費未成功。在電能表再次上電時，由于電能表軟件程序設計存在缺陷，未讀取ESAM的剩余金額進行判斷，MCU再次發(fā)送ESAM扣費指令，導致對ESAM中金額重復扣費，造成ESAM中的剩余金額低于EEPROM的剩余金額。1).電能表與ESAM設計基本原理現(xiàn)有智能電能表CPU與ESAM之間一般采用7816接口總線連接，以實現(xiàn)兩者之間的數(shù)據(jù)傳輸?；驹韴D如下：電源檢測基本原理圖現(xiàn)有電能表電源檢測一般分為兩種：1)采用電源檢測芯片，當表計上電工作電源VDD降低到某個閥值時,電源檢測芯片輸出管腳置低（低電平），當表計上電工作電源VDD高于某個閥值時，電源檢測芯片輸出管腳置高（高電平）。此時，表計CPU通過判斷引腳電平，為低電平時，表計為掉電狀態(tài)，高電平時，表計為上電狀態(tài)。2)將變壓器整流后的電壓，通過電阻分壓后，得到檢測電壓,該電壓隨著外部市電電壓變化而變化，表計可設置某個閥值，并定時采樣檢測電壓，當檢測電壓低于該閥值時，表計為掉電狀態(tài)，當檢測電壓高于該閥值時，表計為上電狀態(tài)。一般更好合理采用后一種方式，以便更及時檢測到掉電狀態(tài)，CPU及時處理相關掉電程序，保證掉電處理任務完成。2).造成故障原因深層次分析造成故障的根本原因是程序設計和硬件設計配合，未充分考慮下電過程CPU供電和ESAM供電的協(xié)調，程序流程上不夠完善，沒有程序容錯設計，本故障是典型的上下電程序缺陷和測試、試驗不到位引起。=1\*GB3①.硬件設計上：系統(tǒng)電源設計余量不足，未能保證系統(tǒng)掉電過程所需電能；兩個電路不是同一個電源，導致CPU處理時序失效，CPU又未能容錯造成；=2\*GB3②.軟件設計上：A、軟件設計流程上進行保證，下圖給出一個錯誤的流程，解釋錯誤原因。下圖給出一個正確流程圖，解釋預防的內容；3).技術和管理防范措施安全認證功能是電能表數(shù)據(jù)安全的核心功能，我公司基于二十多年的豐富設計經(jīng)驗，強調風險管控前置模式，對計量相關的故障預防經(jīng)驗豐富，措施有效，從研發(fā)設計上、設計測試上、工藝控制上多管齊下防患于未然。=1\*GB3①.研發(fā)設計上a)硬件上設計中，對涉及相關計量部分電路，使用標準原理圖庫，經(jīng)過市場充分運行驗證；電路設計經(jīng)過公司內部專家評審模式確認；設計采用統(tǒng)一標準，有效運用運行經(jīng)驗；b)軟件上：對涉及相關計量的軟件有專用的共享函數(shù)庫，采用經(jīng)過運行充分驗證的計量函數(shù)，結合的規(guī)范數(shù)據(jù)接口，嚴謹?shù)奶幚砹鞒毯蜆嫾?，確保計量程序無任何隱患。=2\*GB3②.設計測試上a)硬件上提高標準等級進行測試，小批測試，中批抽樣測試；b)軟件上采用大量的標準測試用例，自動化測試軟件進行大規(guī)模數(shù)據(jù)加載測試；模擬計量加速測試；對于非標部分，多輪次測試；c)可靠性測試：模擬現(xiàn)場大負載、程控上下電試驗、快速上下電、慢上慢下電實驗；及時發(fā)現(xiàn)設計和生產(chǎn)上產(chǎn)品缺陷。 模擬現(xiàn)場測試裝置d)載波、RS485通訊幀測試電能表也容易在載波、RS485通訊幀測試時，由于現(xiàn)場干擾引起數(shù)據(jù)幀紛亂或限長度，導致程序堆出錯，程序飛走和用電數(shù)據(jù)出錯。公司模擬通訊時非常態(tài)幀測試，保證程序可靠和穩(wěn)定運行。e)快速插拔CPU卡測試對帶CPU卡產(chǎn)品，由于不同插拔卡速度差異，影響CPU、ESM和CPU卡通訊可靠和數(shù)據(jù)可靠。公司制定了CPU卡的測試流程，嚴格進行常規(guī)測試和快速插拔等非常規(guī)測試，保證CPU卡、ESM和EEPROM數(shù)據(jù)，保障電能表可靠運行。f)

成熟產(chǎn)品長期監(jiān)控，定期抽檢進行全性能試驗；3）=3\*GB3③工藝質量管控上a)關鍵節(jié)點軟件自動監(jiān)控，系統(tǒng)及時預警，及時發(fā)現(xiàn)異常；b)生產(chǎn)中的所有數(shù)據(jù)通過信息采集，系統(tǒng)自動分析監(jiān)控；c）校表參數(shù)及預置參數(shù)經(jīng)過多重比對，避免錯誤設定；d）常溫和高溫老化，系統(tǒng)自動實時監(jiān)控比對，確保批量質量；3.某供應商供貨產(chǎn)品在運行中發(fā)生計量嚴重失準。經(jīng)分析原因在于生產(chǎn)工藝流程中手工分板操作存在缺陷，造成電能表計量芯片的基準源去耦電容C4出現(xiàn)損壞，導致電能表運行過程中計量芯片的采樣數(shù)據(jù)放大，引起電能表計量失準。1).電能計量基準源電路原理及引起計量失準的基本原因電能表計量基準源是計量芯片內部分壓后產(chǎn)生，外接電容濾波，一般接一個出C40.1uF貼片電容和一個10u或22u的電解電容或鉭電容。個別廠家為節(jié)省成本，也有只設計一個0.1uF貼片。正確基準源電路不完善基準源電路正常時，Vref可由下列公式計算得到：=1\*GB3①.C4電容在是斷非斷情況下，容易造成變成電阻，電容C4變成電阻時，Vref可由其中：R1,R2為計量芯片內部基準電源部分被等效的電阻；R4為電容C4處于是斷非斷狀態(tài)，變成電阻時的阻值大??；VCC為計量芯片的電源電壓；=2\*GB3②.C4電容斷裂，相當于開路此種情況如果有C5電容存在，將不影響計量。如果個別廠家為節(jié)省成本省了C5，此基準源容易受外部干擾，也將導致計量失準。2).造成計量失準故障原因深層次分析造成C4電容損傷的根本原因是采用手工分板，設計時電容方向不對，造成電容變電阻，引起基準源不對，造成計量失準，本故障是典型的設計和生產(chǎn)工藝欠缺。=1\*GB3①.貼片電容位置影響C4電容平行于分板方向布置，且處于線路板中心部位，遠離邊沿。線路板中心位置，受各個方向的應力形變較大，易造成電容裂開，開路。錯誤=2\*GB3②.用手工分板造成電容損傷拼版線路板人工分板時，由于操作員對掰板用力的控制把握不準，PCB板受剪切力形變，同時傳導至電容C4（0805），剪切力會造成電容裂開，開路。手工分板圖片=3\*GB3③.回流焊、波峰焊對貼片電容的影響貼片電容由陶瓷和金屬的結合體。由于陶瓷體部分和金屬部分熱傳導性差異較大，受到急冷和急熱的情況下，陶瓷體容易產(chǎn)生宏觀裂紋。=4\*GB3④.高溫老化欠缺所致線路板、整表經(jīng)過24小時60℃高溫通電老化，電容C4（0805），處于線路板中心布置，受應力變化較大。通過高溫通電老化篩選，能消除加工應力，揮發(fā)殘余溶劑等物質，使?jié)摲墓收?、缺陷提前出現(xiàn)，盡最大可能把產(chǎn)品的早期失效消滅在正常使用之前。3).技術、工藝上的防范措施：=1\*GB3①.設計早期預防a）遵循《線路板設計規(guī)范》對線路板進行嚴格評審。根據(jù)設計規(guī)范逐條排查，設計的工藝性。把可能出現(xiàn)的問題扼殺于萌芽狀態(tài)。加強對新品的試流，在小批試流中，做到早期發(fā)現(xiàn)，及時修正。b）加強對產(chǎn)品的超工作環(huán)境狀態(tài)的型式試驗、高低溫循環(huán)濕熱試驗。對線路板、器件（電容）受熱脹冷縮引起的變形，以及應力傳導的破壞性進行預估和修正。c）按照《線路板設計規(guī)范》把貼片電容C4轉90度布置與V槽的；對于分板槽較長的線路板，可采用局部郵票孔聯(lián)接方式，減少分板時的應力。正確=2\*GB3②.采用分板機裁板工藝a）采用機械分板機設備。裁切板線路板時，PCB板受力較均勻，同時傳導至器件的剪切力較小，不易造成電容裂開，開路。b）人工掰板由于操作員掰板時用力大小較難把握，PCB板受剪切力形變較大，同時傳導至電容C4（0805）的應力，會造成電容裂開、開路。分板機裁板圖片=3\*GB3③.控制生產(chǎn)過程中溫度對電容的影響回流焊、波峰焊對電容的影響。貼片電容由陶瓷和金屬的結合體。由于陶瓷體部分和金屬部分熱傳導性差異較大，受到急冷和急熱的情況下，陶瓷體容易產(chǎn)生宏觀裂紋。金屬內電極部分的熱傳導性很好，熱膨脹系數(shù)較大，在受熱的情況下，金屬部分和陶瓷部分存在一定程度膨脹不一致的情況，從而出現(xiàn)內部應力，容易造成瓷體微裂紋。大尺寸貼片電容，更為明顯。所以在回流焊、波峰焊時要控制好溫度曲線：預熱時間要充分，確保電容器預熱充分，預熱溫度要平穩(wěn)增加，焊接后的冷卻方法應盡可能是自然冷卻，避免溫度突變。推薦爐溫溫度曲線=4\*GB3④.高溫老化線路板、整表經(jīng)過24小時60℃高溫通電老化，把器件（電容）如材質組織不穩(wěn)定、表面污染、焊接空洞、芯片和外殼熱阻匹配等不良加速暴露出來。一般產(chǎn)品缺陷，需要在元器件工作于額定功率和正常工作溫度條件下，運行1000個小時左右方能全部被激活（暴露）。顯然這樣很麻煩、很費時，所以我們需要采取加速試驗的辦法來檢測，即采用對元器件施加熱應力，消除加工應力，揮發(fā)殘余溶劑等物質，使?jié)摲墓收稀⑷毕萏崆俺霈F(xiàn)，盡快使產(chǎn)品通過失效浴盆特性初期階段，進入高可靠的穩(wěn)定期。電子元器件的失效浴盆曲線圖模塊老化整機老化4.某供應商供貨產(chǎn)品在運行中發(fā)生計量嚴重失準。經(jīng)分析原因在于生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)質量控制不嚴，電路板清洗質量未嚴格把關，部分元器件受到灰塵污染，故障電能表安裝期間適逢梅雨季節(jié)，計量芯片基準電源的去耦電容C4管腳由于污染，在受潮后對地形成旁路導通，導致計量芯片基準源電壓值向下嚴重偏移，造成采樣值放大、電能計量失準。1).電能計量基準源電路原理及引起計量失準的基本原因電能表計量基準源是計量芯片內部分壓后產(chǎn)生，外接電容濾波，一般接一個出C40.1uF貼片電容和一個10u或22u的電解電容或鉭電容。個別廠家為節(jié)省成本，也有只設計一個0.1uF貼片。正確基準源電路不完善基準源電路正常時，Vref可由下列公式計算得到：C4電容在受潮情況下，容易造成變成電阻，電容C4變成電阻時，Vref可由其中：R1,R2為計量芯片內部基準電源部分被等效的電阻；R4為電容C4處于是斷非斷狀態(tài)或受潮濕，變成電阻時的值大?。籚CC為計量芯片的電源電壓；C4電容在受潮或受到污染時情況下，容易造成變成電阻，此時電阻一般為幾兆歐以上，此大電阻與內部電阻并聯(lián)后，基準電壓下降，誤差變正，電能表快走。2).造成受潮計量失準故障原因深層次分析造成C4電容受潮的根本原因是線路板材容易受潮、清洗不到位，線路板三防漆涂覆工藝處理和流程欠缺，造成C4電容變潮變成大電阻，引起基準源不對，造成計量超差，本故障是典型的生產(chǎn)工藝欠缺和管理不嚴格造成。=1\*GB3①.線路板板材，防潮存在問題：線路板選材是非常重要的，若選用劣質材料的線路板極易受濕粘灰，導致C4管腳端絕緣阻抗下降，電能計量失準。線路板是一種濕敏器件，若沒有按“濕敏器件工藝規(guī)程”管理（包裝、儲存、烘烤），極易造成線路板氧化、發(fā)霉。=2\*GB3②.助焊劑與線路板清洗不到位：線路板焊接時，貼片焊膏中的助焊劑，以及波峰焊時使用的助焊劑，均含少量鹵素，若爐溫過低助焊劑不能完全揮發(fā)，線路板會存在腐蝕性。焊接后線路板若不進行清洗或清洗不干凈，殘留助焊劑和灰塵污垢，造成產(chǎn)品采樣值放大、電能計量失準。=3\*GB3③.三防漆涂覆工藝流程不規(guī)范：線路板若不經(jīng)過高溫老化除去了潮氣后，噴涂三防漆，極易把潮氣以及清洗時的殘余溶劑，覆蓋在涂覆三防漆的計量芯片區(qū)域內，造成潮氣和殘余溶劑無法揮發(fā)，使計量芯片引腳腐蝕，導致電能計量失準。=4\*GB3④.結構上防潮不嚴密：結構件外殼選材是較為關鍵的。若選用一般ABS材料，外殼易變形，表蓋與底座不密合，密封防潮性能下降，造成線路板、計量芯片、電容受潮，絕緣性能下降，導致電能計量失準。=5\*GB3⑤.整機高溫通電老化時間和檢測欠缺：裝成整機后，產(chǎn)品必須經(jīng)過24小時70℃，通電加載老化、模擬實時運行老化。進一步揮發(fā)潮氣，考驗結構件外殼的形變，有效控制在極端環(huán)境條件下，產(chǎn)品的工作的穩(wěn)定性，早期發(fā)現(xiàn)高溫通電狀態(tài)下的各種不良。3).技術、工藝、生產(chǎn)上的防范措施：=1\*GB3①.線路板選材及工藝管控線路板板材應采用性能優(yōu)良的耐氧化、耐腐蝕FR-4雙面環(huán)氧，在高溫下，特別是在吸濕后受熱下，其材料的機械強度、尺寸、粘接性、吸水性、熱分解性、熱膨脹性等各項參數(shù)穩(wěn)定性較好，線路板表面工藝：采用有機保焊膜工藝---防氧化板（OSP），真空包裝，有效防止氧化與腐蝕。PCB板是一種濕敏器件，必須按照《濕敏器件管控規(guī)范》來管理。庫存線路板按防潮等級，分列放置在專用防潮柜內，按使用有效期先進先用，真空包裝，開包后根據(jù)不同的板材質嚴格控制在空氣中爆露時間，超時須進行烘烤，烘烤后才能上線使用或真空回包儲存。只有實行工藝管控，才能防止線路板氧化、發(fā)霉。線路板防腐工藝措施：=2\*GB3②.助焊劑選型與線路板超聲波清洗SMT印刷時焊膏中的助焊劑、波峰焊使用的助焊劑，應采用免清洗、低固含量的產(chǎn)品，減少助焊劑殘留，對線路板的侵蝕。回流爐、波峰爐的爐溫，按工藝要求定時進行爐溫測試，確保線路板上器件的溫度與要求的爐溫曲線一致。焊接后線路板必須進行超聲波清洗，超聲波經(jīng)粗洗、精洗和漂洗工藝過程，把超聲波作用于清洗劑，使清洗劑產(chǎn)生分子振動，產(chǎn)生大量氣泡，氣泡撞擊污物從線路板表面及器件引腳縫隙中脫落，達到清潔目的，有效的清除了助焊劑殘留和灰塵污染，使產(chǎn)品在現(xiàn)場長期工作的穩(wěn)定性。=3\*GB3③.三防漆涂覆工藝線路板若經(jīng)過高溫老化除去了潮氣后，噴涂三防漆。線路板關鍵元器件區(qū)域涂覆三防漆，作為絕緣、防潮、防鹽霧腐蝕、防霉處理。元器件關鍵區(qū)域包括：0.4mm密腳間距IC、計量區(qū)域、時鐘區(qū)域。=4\*GB3④.結構設計、選材上防潮結構件殼材料采用優(yōu)質工程塑料(含增強玻纖聚碳酸酯）。具有耐弱酸弱堿特性及抗紫外線；外殼與底蓋的密封圈采用防腐蝕、耐用的硅膠發(fā)泡材料；采用防潮結構設計，結構件蓋、底間設計較深的密封溝槽，四周環(huán)繞，使結構件蓋、結構件底、端鈕上結構件面通過密封圈壓合連接在一起，確保密封性。確保密封防潮。=5\*GB3⑤.模塊高溫儲存老化、整機高溫通電老化模塊線路板進行24小時高溫儲存老化，揮發(fā)助焊劑殘留及潮氣。產(chǎn)品整機無表蓋通電老化，有效防止器件早期失效。產(chǎn)品裝成整機后，必須經(jīng)過24小時70℃的通電加載老化、模擬工作現(xiàn)場實時運行。進一步揮發(fā)潮氣、殘余物質，進一步消除加工裝配時產(chǎn)生的應力。有效控制在極端環(huán)境條件下，產(chǎn)品的工作穩(wěn)定性。把有缺陷的產(chǎn)品，消滅在正常使用之前。=6\*GB3⑥.生產(chǎn)環(huán)境（溫、濕度）控制A）生產(chǎn)過程有溫、濕度要求的生產(chǎn)場所（貼片、模塊調試、校表、檢表、出廠檢室），按工藝規(guī)定要求控制溫、濕度，做好環(huán)境控制記錄。B）貼片、波峰、焊接、清洗工位進行大功率通風防護，用活性碳過濾后排放。C）外觀檢查場所確保光線充足，光線符合自然光的照明要求。=7\*GB3⑦.成品儲存防潮措施成品包裝加放干躁劑，確保產(chǎn)品防潮干燥。成品倉庫保持良好通風、干燥，適當控制環(huán)境溫、濕度。=8\*GB3⑧.產(chǎn)品測試和周期性測試 定期對智能電能表進行型式試驗，防潮、防腐、防霉菌、防顯熱試驗上必須進行72小時以上高溫高濕72小時試驗和長時間鹽霧試驗，確保產(chǎn)品完好，不受潮，可靠運行，計量精確。高溫高濕72小時試驗B）長時間鹽霧試驗交變濕熱試驗箱鹽霧試驗箱C)防水雨淋試驗試驗D)沙塵試驗防水雨淋試驗箱沙塵試驗箱某供應商供貨批次產(chǎn)品在運行中發(fā)生掉電黑屏故障。經(jīng)分析原因在于智能電能表中的熱敏電阻選型不當，當運行現(xiàn)場電壓升高或環(huán)境溫度升高時，流過熱敏電阻的電流將增加，熱敏電阻跳閘電流閥值將降低，一旦流過熱敏電阻的電流達到其跳閘電流閥值，熱敏電阻的阻值將急劇增加，造成智能電能表電源回路斷電，導致掉電黑屏故障發(fā)生。1).電能表電源設計和熱敏電阻的保護原理電能表電源設計時要考慮到抗380V或420V，一般要求達到4個小時420V不燒變，單靠變壓器設計難以承受，變壓器設計復雜，采用單獨依賴變壓方式電能表成本很高。一般采用變壓器與熱敏電阻結合方式，滿足設計要求。=1\*GB3①.采用變壓器和熱敏電阻組合抗420V過壓電能表中所使用的熱敏電阻都是采用PTC材料的熱敏電阻，在電能表中起過壓保護等作用，在電能表起電壓保護的PTC熱敏電阻在電能表電源設計中的位置一般如下圖所示：=2\*GB3②.熱敏電阻的分類及溫度曲線=3\*GB3③.PTC熱敏電阻的保護原理如下PTC熱敏電阻一般串聯(lián)在負載電路中，當電路處于正常工作狀態(tài)時,流過PTC熱敏電阻的電流不足以使其溫升超過居里溫度而處于低阻狀態(tài)，一旦電路出現(xiàn)故障或過壓使回路中電流突增時,PTC熱敏電阻的阻值因自熱在短時間內上升3-4個數(shù)量級呈高阻狀態(tài)將電路切斷。當故障排除后，PTC熱敏電阻器又恢復原導通狀態(tài)。2).造成故障原因深層次分析由熱敏電阻在電能表所處的位置圖看出，發(fā)生此現(xiàn)象的主要原因是熱敏電阻在電壓升級和高溫的同時作用下導致PTC熱敏電阻的保護提前，造成系統(tǒng)掉電，追究造成故障的深層次的設計原因是由于PTC熱敏電阻的選型不當所致、變壓器的輸出功率設計問題，還有對電能表所運行環(huán)境及其負載的變化考慮欠缺所致。=1\*GB3①.設計上選擇熱敏電阻不當出現(xiàn)故障的主要問題是設計上熱敏電阻選型不當造成，只考慮常溫和220V電壓下能正常工作。熱敏電阻選型未考慮下列因素：最大工作電壓PTC熱敏電阻器串聯(lián)在電路中，正常工作時僅有一小部分電壓保持在PTC熱敏電阻器上，當PTC熱敏電阻器啟動呈高阻態(tài)時，必須承受幾乎全部的電源電壓，因此選擇PTC熱敏電阻器時，要有足夠高的最大工作電壓。不動作電流和動作電流為得到可靠的開關功能，動作電流至少要超過不動作電流的兩倍。由于環(huán)境溫度對不動作電流和動作電流的影響極大(見下圖舉例說明)，因此要把最壞的情況考慮進去，對不動作電流來說，選應用在允許的最高環(huán)境溫度時的值，對動作電流來說，選應用在較低環(huán)境溫度下的值。C）在最大工作電壓時允許的最大電流需要PTC熱敏電阻器執(zhí)行保護功能時，要檢查電路中是否有產(chǎn)生超過允許的最大電流的條件，一般是指用戶存在產(chǎn)生短路可能性的情況。D）開關溫度（居里溫度）提供居里溫度75℃、85℃、105℃、120℃的的過流保護元件，一方面，不動作電流取決于居里溫度和PTC熱敏電阻器芯片的直徑；另一方面須考慮，這樣選擇的PTC熱敏電阻器會有較高的表面溫度，是否會在線路中導致不希望的副作用。一般情況下，居里溫度要超過最高使用環(huán)境溫度20~40℃。=2\*GB3②.測試上不完善出現(xiàn)故障的主要問題是設計測試上只考慮常溫和220V電壓下能正常工作，未考慮不同電壓、不同溫度下熱敏電阻的特性。未進行高低溫試驗未進行不同電壓測試未進行電表不同功能使用下測試未組合不同電壓、不同溫度下測試3).技術、工藝上的防范措施由于熱敏電阻PTC的選型比較繁瑣和一些不確定因素，公司電能表中，選用高性能的變壓器和DC-DC穩(wěn)壓塊能滿足最大工作電壓，盡可不用熱敏電阻保護，畢竟PTC是保護器件，對計量和實際的工作沒有任何作用，反而可能會產(chǎn)生一些不確定的因素。=1\*GB3①.電源設計電路上防范堅強電源設計保證產(chǎn)品質量公司在電能表電源設計時充分考慮到抗380V或420V4個小時不燒變，在滿足CPU對計量、載波、RS485通訊、顯示等要求時，盡量依靠變壓器和高效率DC-DC電源電路，避免使用熱敏電阻。確保電能表在不同電壓、不同環(huán)境溫度下正常使用。熱敏電阻選型全方位兼顧如電能表產(chǎn)品不能依靠高效變壓器和高效開關電源解決的設計方案中，采用熱敏電阻。在設計中要兼顧以上幾個參數(shù)，同時也要考慮變壓器的最大輸出功率、最小輸入電壓、最高工作溫度等情況下于變壓器進行參數(shù)匹配，在參數(shù)匹配下，再考慮一定余量進行選擇最合適的PTC，只有兩者匹配好，才能達到最好的效果。在變壓器材料及參數(shù)發(fā)生變化時，需要及時調整PTC的參數(shù)選取合適的PTC。=2\*GB3②.測試上確保使用穩(wěn)定可靠還針對使用PTC的電能表做高壓及高溫測試，在此情況下查看變壓器和PTC的參數(shù)變壓進行一些參數(shù)調整，這樣使得PTC在現(xiàn)場的保護中不要起到不必要的副作用。公司十分重視對具有熱敏電阻保護的電能計量產(chǎn)品進行嚴格測試，確保產(chǎn)品穩(wěn)定可靠。設計測試上考慮常溫和220V電壓下能正常工作，同時測試不同電壓、不同溫度、不同工作狀態(tài)下熱敏電阻的特性。A)高低溫試驗(-45℃～85℃)B)不同電壓測試(-154V～420V)未進行電表不同功能使用下測試(帶負載、載波通訊、485通信、顯示等不同狀態(tài)下)以上A、B、C不同組合下測試環(huán)境溫、濕度。高低溫試驗不同電壓范圍測試高溫老化試驗=3\*GB3③.周期性測試定期對智能電能表進行型式試驗，確保產(chǎn)品在不同環(huán)境溫度、不同電壓和不同功能運行下測試和模擬試驗，保證產(chǎn)品可靠運行和計量精確。6.某供應商生產(chǎn)制造過程管控存在缺陷，部分智能電能表在潛動閥值設置時人為錄入錯誤，導致電能表在現(xiàn)場運行過程中發(fā)生潛動現(xiàn)象。1).電能表潛動閥值設置原理和要求=1\*GB3①.防潛動設計程序里未做潛動閥值，或潛動閥值過小，導致微小干擾信號被錯誤計量，發(fā)生潛動，設計中防潛門限一般默認為啟動門限的30%-50%；=2\*GB3②.運行過程中產(chǎn)生潛動的主要原因電能表在安裝運行過程中環(huán)境因數(shù)很多，如電能表安裝電線靠近電能表殼體或環(huán)繞電能表，容易產(chǎn)生磁場，產(chǎn)生干擾，引起電能表潛動?，F(xiàn)場接線如示意圖如下：2).造成電能表潛動故障原因深層次分析=1\*GB3①.設計上存在缺陷沒有防潛閾值設定，導致干擾信號被錯誤計量；有防潛閾值設定，但干擾產(chǎn)生的型號過大，防潛閾值未能實際起作用。過高的電磁場對表計的計量影響研究不夠透徹造成。=2\*GB3②.設計工藝不成熟表內變壓器在表計線路板的布置與錳銅采樣位置距離太靠近，錳銅在變壓器產(chǎn)生的磁力線范圍內。變壓器本身產(chǎn)生磁場、或受外磁場影響，對錳銅產(chǎn)生影響，導致錳銅阻值產(chǎn)生微少變化，導致潛動。=3\*GB3③.測試上不完善測試思路趨于日常正常使用，未多考慮極端影響情況。=4\*GB3④.生產(chǎn)工藝流程不嚴格電能表防潛動閥值、脈沖常數(shù)等一般采用程序固化形式，可靠保證不出錯，不采用生產(chǎn)流程過程中設置。如采用設置方式，在生產(chǎn)設置防潛動閥值后必須進行參數(shù)比對，保證每個表設置參數(shù)正確。3).技術、工藝和管理防范措施=1\*GB3①.設計工藝上防范措施A)設計專利錳銅式樣，完全避免錳銅采樣片在電磁場下的影響B(tài))變壓器內部繞組方向更改，在電磁場下影響做到最小。C)計量電路采樣采用特殊設計布線，將PCB所布采樣線路在電磁場下的受影響做到最小。D）變壓器在表計線路板的布置與錳銅采樣位置距離盡量遠離。E）錳銅采樣線的繞緊處理。束口處也要處理，如圖3。不宜采用圖1和圖2.圖1錯誤圖2錯誤圖3正確=2\*GB3②.常規(guī)測試防范和極限測試A)常規(guī)測試防范對產(chǎn)品進行加不同微小電流進行潛動測試，保證產(chǎn)品潛動功能合格和符合相關國家標準和國家電網(wǎng)技術要求。B)極限測試1.結合產(chǎn)生影響的原理知識，自制電磁場影響環(huán)境，且用高于現(xiàn)場的環(huán)境影響條件測試表計防潛。電磁場強度高達120安匝。2．在不同的電磁場測試環(huán)境下，潛動試驗測試時間為24小時，且不能有一個及以上的脈沖輸出。3.表計在電磁場環(huán)境測試時，考慮表計與安裝電線各種可能的交錯方式，進行多方位測試。4.測試時提供的表計電壓為日常實際使用的市電電壓，不能采用電能表檢驗裝置提供的電源。否則測試結果不可靠，導致錯誤判斷。5.試驗布置如下圖，線圈為12匝，可通過調節(jié)輸入電流控制電磁場的安匝數(shù)，通過調整表計與線圈的擺放，觀察不同位置試驗的影響。=3\*GB3③.生產(chǎn)管控措施我公司自主研發(fā)的“MES生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)”能夠管控整個生產(chǎn)過程信息。潛動閥值由工藝員根據(jù)訂單工藝要求，編入工藝方案中，并通過項目主管審核。生產(chǎn)復檢工序時，采用程控全自動誤差檢驗裝置，聯(lián)網(wǎng)“MES系統(tǒng)”通過掃描條形碼，自動調用潛動閥值等復檢方案，自動完成基本誤差、潛動、啟動等復檢工序，避免了人工錄入出錯。=4\*GB3④.產(chǎn)品全檢和周期性抽檢A）潛動檢測潛動檢驗項目是公司電能計量產(chǎn)品全部采用全檢項目之一，保證產(chǎn)品潛動全部符合設計要求和相關國家標準周期性測試公司品質安全管理部負責，定期進行生產(chǎn)產(chǎn)品潛動常規(guī)和極限狀態(tài)下測試，保證產(chǎn)品潛動合格，現(xiàn)場使用不發(fā)生潛動。7.某供應商供貨產(chǎn)品在驗收檢測過程中發(fā)生炸裂和電池故障。經(jīng)分析原因在于制造工藝問題，由于電池焊接工藝存在缺陷，在長途運輸過程中的振動造成電池焊腳斷裂，電池正、負極發(fā)生脫落，觸碰到電池周圍的220V電路后，220V電路對電池進行反向充電或過充電，導致電池發(fā)生炸裂。1).電池基本構造和電路在智能電表中，由于時鐘保存等需要，鋰電池是關鍵的原器件之一。鋰電池由于：①能量比較高②使用壽命長③額定電壓高④具備高功率承受力強⑤自放電率低⑥重量輕⑦高低溫適應性強⑧綠色環(huán)保，無有毒有害重金屬元素和物質等優(yōu)點在電能表中大批量使用，但畢竟由于鋰電池的工作原理，鋰電池在進行反向充電或過充電時存在炸裂和爆炸的安全隱患，這些需要通過電池生產(chǎn)廠家和電能表生產(chǎn)設計時進行避免。=1\*GB3①.電池的結構圖（主要組成部分）：=2\*GB3②.電能表電池電路=3\*GB3③.3.6V鋰電池電池不能充電3.6V鋰電池電池不能充電，在電池電路上要選擇反向漏電流極小的二極管，防止反向充電造成電池爆炸；同時應遠離超過5V電源，特別是220V電源，防止電池腳碰到，引起爆炸。2).造成故障原因深層次分析:造成電池爆炸的主要原因為設計、工藝和制造上原因，設計上選擇質量較好的電池，電池引腳質量較差，沒有遠離220V電源，工藝焊接上沒有采取雙面焊接或打膠固定電池，造成電池焊接不好，經(jīng)過振動、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)脫落造成反向充電引起。=1\*GB3①.設計上缺陷設計上電池沒有遠離遠離超過5V電源，特別是220V電源。電池選型上未注意電池質量和引腳的可焊性和引腳的剛度和柔軟度，防止電池運輸中振動中脫落。=2\*GB3②.焊接工藝上未到位由于電池引腳較長，相對其他器件重量較重，不應采用單面焊接或不打膠工藝，容易引起電池腳斷，造成故障。電池單面焊接示意圖電池焊接不到位示意圖=3\*GB3③.產(chǎn)品測試未做振動、沖擊試驗電能表廠家一般需要長途運輸，中間要經(jīng)過不同的路況，電能表受到的振動和沖擊。本故障產(chǎn)生也有廠家沒有經(jīng)過批量產(chǎn)品出廠型式試驗，未做振動和沖擊造成。3).技術和管理防范措施=1\*GB3①.設計上注意電池選型和電池位置A)3.6V電池選型在電能表設計采用優(yōu)質廠家的高性能的防爆電池，并嚴格控制每批器件的進貨檢驗，保證器件本身的問題降到最低，并且在生產(chǎn)上我公司在采取了以下幾個措施防范此類事件的發(fā)生。針對電池的設計和材料的選型，防止電池爆炸，電池廠家在設計和選材時特別需要注意幾點：a)為了防止電池的正負極直接碰觸而短路，電池內會再加上一種擁有眾多細孔的隔膜紙，來防止短路。好的隔膜紙還可以在電池溫度過高時，自動關閉細孔，讓鋰離子無法穿越，防止危險發(fā)生，因此選擇好的隔膜紙很重要；b)電池針腳焊接一定要控制好焊接工藝；一次鋰電池生產(chǎn)廠家在多次試驗中對鋰電池的內在結構和外部排氣閥上做了適當調整，在高功率電池正極端加上熱敏感可恢復性保險絲，并在這種安全措施比較有效降低鋰電池爆炸的幾率。因此，在電池的技術選擇上，需要選擇優(yōu)質電池和專業(yè)的生產(chǎn)廠家顯得更加關鍵，3.6V電池選擇韓國的Tekcell和SAFT電池（價格較高），兩種電池我公司經(jīng)過10年使用未出現(xiàn)任何質量問題，保證炬華科技產(chǎn)品質量。B)3V電池選型三相表停電抄表電池一般選擇高能量的鋰錳柱狀電池，3V電池選擇就有防爆功能的武漢力興電池，兩節(jié)封裝，安全可靠。該電池具有泄放能量小孔，如下圖右，防止電池充電有充電或短路發(fā)熱熱時，產(chǎn)生的壓力泄放，不發(fā)生爆炸和燃燒。同時采用雙節(jié)CP-2封裝，保證安全可靠。該電池我公司經(jīng)過5年使用未出現(xiàn)任何質量問題。C)電池表內位置布局注意點電池電路及電池位置在整個電路板設計上遠離220V高壓部分，選擇在低壓區(qū)放置，以防止萬一一腳脫落情況下，觸碰高壓部分；圖為：電池放置位置在非高壓區(qū)電池管腳周圍盡量預留一定的安全距離，在此距離內不放置器件。如圖：=2\*GB3②.生產(chǎn)工藝嚴格把關A)雙面焊接電池在焊接時，電池管腳在PCB上的焊盤要選擇合適，并且需要在正反面兩邊都要焊接，保證焊接的可靠性和牢固性；如下圖（電池正面+電池焊腳反面）所示：電池固定電池底面和PCB之間加膠水，增加電池在PCB板上的牢固性=3\*GB3③.嚴格的振動、沖擊試驗電能表廠家一般需要長途運輸，中間要經(jīng)過不同的路況，電能表受到的振動和沖擊。電能表產(chǎn)品設計定型、批量生產(chǎn)應抽檢，進行6個面的振動和沖擊試驗，確保產(chǎn)品在振動、沖擊下完好，產(chǎn)品正常可靠運行。8.某供應商供貨單相載波費控智能電能表在現(xiàn)場運行環(huán)境下進行載波通信時，由于變壓器容量設計不足，可能隨機發(fā)生MCU和計量芯片掉電，造成計量芯片參數(shù)被復位，電能表呈現(xiàn)正誤差超差。1).電能表電源設計基本要求=1\*GB3①.電能表電源設計電能表電源設計因滿足計量、CPU、載波、RS485、顯示等功能模塊的供電要求，特別注意在產(chǎn)品全部功能打開時的供電需求。=2\*GB3②.掉電檢測電路現(xiàn)有電能表電源檢測一般分為兩種：1.采用電源檢測芯片，當表計上電工作電源VDD降低到某個閥值時,電源檢測芯片輸出管腳置低（低電平），當表計上電工作電源VDD高于某個閥值時，電源檢測芯片輸出管腳置高（高電平）。此時，表計CPU通過判斷引腳電平，為低電平時，表計為掉電狀態(tài)，高電平時，表計為上電狀態(tài)。2.將變壓器整流后的電壓，通過電阻分壓后，得到檢測電壓,該電壓隨著外部市電電壓變化而變化，表計可設置某個閥值，并定時采樣檢測電壓，當檢測電壓低于該閥值時，表計為掉電狀態(tài)，當檢測電壓高于該閥值時，表計為上電狀態(tài)。一般更好合理采用后一種方式，以便更及時檢測到掉電狀態(tài)，CPU及時處理相關掉電程序，保證掉電處理任務完成。=3\*GB3③.載波模塊接口設計要求單相智能表載波接口三相智能表載波接口VCC為通信模塊模擬部分電源，電壓范圍：＋12V～＋15V，輸出功率：1.5W。濾波電容放電時間常數(shù)不小于10倍工頻周期，總容量不小于2200F）。VSS為通信地。VDD為通信模塊數(shù)字部分電源，電壓：5V±5%，電流：50mA。RXD為模塊給電能表發(fā)送信號引腳。TXD為電能表給模塊發(fā)送信號引腳。/SET為MAC地址設置使能；低電平時，方可設置載波模塊MAC地址。STA為模塊狀態(tài)引腳，接收時地址匹配正確輸出0.2s高電平；發(fā)送過程輸出高電平，表內CPU判定載波發(fā)送時禁止操作繼電器。/RST為模塊復位輸入引腳（低電平有效）。EVENTOUT為電能表事件狀態(tài)輸出，當有開表蓋、功率反向、時鐘錯誤、存儲器故障事件發(fā)生時，輸出高電平，請求查詢異常事件；查詢完畢輸出低電平。2).造成電能表故障原因深層次分析造成“單相載波費控智能電能表在現(xiàn)場運行環(huán)境下進行載波通信時計量芯片被復位、電能表呈現(xiàn)正誤差超差”的根本原因是電能表電源設計存在問題，設計未充分考慮電能表在帶載情況下，所有功能打開時的電流需求，導致電能表處于工作臨界狀態(tài)，不斷復位。同時測試上存在按常規(guī)測試，未考慮極限狀態(tài)下電能表運行，是設計和測試經(jīng)驗不足的體現(xiàn)。=1\*GB3①.變壓器容量設計不夠：變壓器設計余量不足，導致通訊等需要較大功率時拉低電壓，造成系統(tǒng)掉電。一般采用加大變壓器輸出功率表、更改LDO電源為DC-DC電源提升電源效率，得到改善；=2\*GB3②.載波模塊接口設計未達設計要求設計中未按照國家電網(wǎng)公司的電能表相關型式規(guī)范要求對載波電源進行設計，接口電源達不到設計指標。VCC為通信模塊模擬部分電源：電壓范圍：＋12V～＋15V，輸出功率：1.5W。濾波電容放電時間常數(shù)不小于10倍工頻周期，總容量不小于2200F）。VDD為通信模塊數(shù)字部分電源：電壓：5V±5%，電流：50mA。=3\*GB3③.設計中掉電檢測點的設計錯誤的掉電電壓監(jiān)測點選擇會導致CPU誤判掉電，進入低功耗運行，從而造成計量芯片復位；錯誤的掉電電壓門限設計也會導致通訊等大功率運行時電壓波動下CPU誤判掉電。掉電檢測點應選擇在CPU電源輸入的前級，并較好的與其他工作電路隔離，可以避免出現(xiàn)此類故障。=4\*GB3④.設計上未按功率需求分離電源電源設計中未將瞬時大功率輸出電路模塊與CPU系統(tǒng)電源隔離設計，導致大功率運行時影響CPU系統(tǒng)電源，造成系統(tǒng)誤判，形成故障；=5\*GB3⑤.測試上不完整測試是解決設計缺陷的關鍵措施之一，該原因未測試電能表在帶載工作，載波平凡通訊狀態(tài)下，不同電壓范圍（-30%～+30%）下運行狀況。3).技術、工藝和管理防范措施=1\*GB3①.電源設計上防范措施充分考慮電源設計的合理性，載波電源和CPU電源、計量電源分路，在載波通訊時不影響電能表工作和計量正常。采用高效載波和CPU、計量芯片分路供電充分考慮電源設計的合理性和余量，考慮電能表在載波通訊、負控開關動作時帶負載正常可靠運行。載波電源和CPU電源、計量電源分路，在載波通訊時不影響電能表工作和計量正常。采用高效采用高性能DC-DC開關電源，提升電源使用效率掉電電源檢測點防置與載波電源電路隔離，避免干擾掉電檢測電路防放置前端，并與載波電源隔離，避免因載波通訊時拉低電壓，造成假性掉電事件。設計上滿足載波接口技術要求設計中應該嚴格按照國家電網(wǎng)公司的電能表相關型式規(guī)范要求對載波電源進行設計，并預留足夠余量，同時設計中應該考慮在各種極限情況下的電源輸出能力，如最低正常工作電壓輸入、最高工作環(huán)境溫度，最大載波通訊負荷等情況，并需要增加防止故障發(fā)生的保護電路。=2\*GB3②.產(chǎn)品測試上防范措施A)載波通訊適應不同載波模塊常規(guī)測試產(chǎn)品設計測試除常規(guī)功能性能測試，載波表應適應不同功率要求的載波模塊（鼎信、東軟、曉程、瑞斯康等），確保載波通訊時電能表計量、顯示、負控功能正常。B)載波接口測試載波接口測試是非常關鍵的，必須滿足國家電網(wǎng)公司關于載波接口輸出電壓電流技術要求。VCC為通信模塊模擬部分電源：電壓范圍：＋12V～＋15V，輸出功率：1.5W。濾波電容放電時間常數(shù)不小于10倍工頻周期，總容量不小于2200F）。VDD為通信模塊數(shù)字部分電源：電壓：5V±5%，電流：50mA。極限測試公司在產(chǎn)品測試上不僅完成上述常規(guī)測試和載波接口測試，還進行電能表在不同電壓、不同工作環(huán)境、載波通訊下極限測試。a)高低溫試驗(-45℃～85℃)b)不同電壓測試(-154V～312V)未進行電表不同功能使用下測試(帶負載、載波通訊、485通信、顯示等不同狀態(tài)下)以上A、B、C不同組合下測試=3\*GB3③.生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品檢測上防范措施公司生產(chǎn)工藝規(guī)程嚴格，生產(chǎn)過程中流程規(guī)范，對載波智能電能表在生產(chǎn)流程中檢測每個表載波接口；檢測每個表載波通訊功能，確保產(chǎn)品現(xiàn)場可靠運行。