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【可靠性设计】故障率指标如何转化成参数选择的依据

嘉峪检测网        2022-12-13 10:02

  这是质量管理、概率与统计、电子工程设计技术三者结合的一篇文章。为了节省大家的时间,我就单刀直入,直奔主题了。
 
做好故障率与参数选择的关系计算这件事儿,需要走下面几个步骤:
 
1、根据已有故障分析的机理,确定故障的特征首先比较明显地反映到哪个参数上。如新冠反映的是发烧、呼吸道粘液;细菌感染还是病毒感染反映到白血球指标上;在器件方面,电解电容的漏液机理是力学影响、爆裂反映的指标是电容发热和大气压;
 
2、统计并计算一下过去与此器件有关的此种故障机理的故障率,有的器件有几种故障率,比如电解电容漏液、爆裂、电解液干涸,分别对应的是不同失效机理,要各自分别计算对待。
 
3、然后抽取电解电容的样本,样本量不低于30;
 
4、测试样本的对应参数,按照正态分布计算均值和标准差。
 
5、查阅正态分布概率查询表,找到对应故障率的偏移量;
 
6、根据均值、标准差、偏移量反推确定器件参数入检临界值。
 
 
注:以上过程中,研究对象是同一厂家的同一器件型号。
 
 
单是看如上描述有点抽象,下面通过实例说明。
 
某厂家的TVS管,经常损坏,故障率有点高,想通过检验提出隐患比较大的器件,但参数怎么确定不清楚。下面演示具体操作。
 
 
 
A、TVS的电特性好坏,主要反映在漏电流上,漏电流大的TVS容易出问题。因此后续以漏电流为研究指标。这是经验+知网文献综合得出的。
 
B、历史数据TVS的故障率为4%。
 
C、抽取TVS样品50只;
 
D、测试样本50只30℃时的漏电流(单位nA)。
 
7 23 37 8 19
8 16 18 9 31
7 8 16 13 15
27 7 24 15 43
22 8 9 12 7
24 8 17 18 8
13 9 27 17 7
23 8 9 17 7
31 25 9 12 24
7 19 9 13 10
 
 
 
E、按照正态分布计算均值、方差、标准差参数。
 
 
 
 
F、历史故障率为4%,正常概率为0.96,按照标准正态分布查询概率表,找到0.96概率时所对应的偏移量为1.75σ。
 
 
 
 
G、根据均值和标准差值反推回去确定器件参数入检临界值。
 
根据第E条的计算结果,f(X)=0.9598所对应的:
 
X=μ+1.75*σ=15.6+1.75*8.59=30.6325(nA)
 
H、得出结论:为了消除4%的TVS电特性故障概率,在检验时应设定ILeak≤30.6325(nA)。
 
 
以上计算方法中,最核心的技术点:
 
特定故障对应的特征参数是否准确;
 
故障率数值(可通过实用累积数据分析,也可抽样试验得出);
 

 
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来源:航科电子可靠性