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电子产品的寿命一般都符合浴盆曲线,可分为三个阶段:
早夭期:由于设计,原材料,生产等可能出现的原因而导致一个较高失效率的阶段,也称失效率递减阶段,可通过环境应力筛选加以剔除,保证产品的可靠性。
稳定期:这一阶段产品失效率近似一个常数,只有随机失效产生,MTBF即要得到这一阶段的寿命。
耗损期:硬件故障期,产品这时已达到设计寿命,进入报废阶段。
寿命
元器件瞬时失效浴盆曲线图明白了MTBF和“浴盆”曲线的基本概念,我们对产品的使用寿命有了一定的掌握。在合适工作条件下器件使用寿命期内的故障率很低。广大电子爱好者都知道电子元器件的寿命,与工作温度是有密切关系的。以电脑主板上常用的也常出故障的电解电容器为例,其寿命会受到温度的影响。因此,应尽可能使电容器在较低的温度之下工作,如果电容器的实际工作温度**过了其规格范围,不仅其寿命会缩短,而且电容器会受到严重的损毁(例如电解液泄漏)。因此,在分析电脑主板上电容器的工作温度时,不仅要考虑机箱内整体环境温度及电容器自身的发热,还要考虑机箱内其他发热元件的热辐射(特别是CPU、稳压器、电源供应器等)。
MTBF计算方法:
MTBF一般测试方法有计算法,实验室预计测试法,实测法。实测法相对来说测试要求比较高,对于样品数量、样品测试时间、以及测试费用都比较高。目前MTBF主要应用的招投标项目都认可计算法和实验室预计测试法,所以我们市面上通常用的比较多的是计算法和实验室预测法。
关于 MTBF值的计算方法,通用的性标准是MIL-HDBK-217、GJB/Z299B和Bellcore,分别用于产品和民用产品。其中,MIL-HDBK-217是由美国*部可靠性分析中心及Rome实验室提出并成为行业标准,专门用于产品MTBF值计算,GJB/Z299B是我国标准;而Bellcore是由AT&TBell实验室提出并成为商用电子产品MTBF值计算的行业标准。
MTBF计算中主要考虑的是产品中每个器件的失效率。但由于器件在不同的环境、不同的使用条件下其失效率会有很大的区别,例如,同一产品在不同的环境下,如在实验室和海洋平台上,其可靠性值肯定是不同的;又如一个额定电压为16V的电容在实际电压为25V和5V下的失效率肯定是不同的。所以,在计算可靠性指标时,必须考虑上述多种因素。所有上述这些因素,几乎无法通过人工进行计算,但借于软件如MTBFcal软件和其庞大的参数库,我们就能够轻松得出MTBF值。