六性设计报告

目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1概述 3\o"CurrentDocument"2规范性引用文件 33“六性”分析 33.1可靠性分析 33.1.1可靠性设计分析 3\o"CurrentDocument"3.1.2可靠性指标 4\o"CurrentDocument"3.1.5可靠性分析和预计 4\o"CurrentDocument"3.2维修性分析 9\o"CurrentDocument"3.3测试性分析 9\o"CurrentDocument"3.4安全性分析 93.5保障性分析 103.5.1维修级别 10\o"CurrentDocument"3.5.2人员和技术等及 10\o"CurrentDocument"3.5.3文件资料配套 10\o"CurrentDocument"3.5.4包装、装卸、贮存和运输方法 103.6环境适应性分析 10\o"CurrentDocument"4综合评价 111概述XXXX型XXXX是LCD28A220W20S型车载逆变电源的重要组成部分，将底盘发动机和车载蓄电池输出的直流电源转换为交流电源，给电动镐提供动力。本报告适用于XXXX“六性”设计的符合性检查。2规范性引用文件GB2894-2008安全标志及其使用导则GB/T5465.1-2009电气设备用图形符号第1部分：概念和分类GB/T5465.2-2008电气设备用图形符号第2部分：图形符号GJB151A-1997军用设备和分系统电磁发射和灵敏度要求GJB368B-2009装备维修性工作通用要求GJB450A-2004装备可靠性工作通用要求GJB900-90安全性通用大纲GJB1181-1991军用装备包装、卸载、贮存和运输通用大纲GJB2547-1995装备测试性大纲GJB4239-2001装备环境工程通用要求GJB/Z35-1993元器件降额标准GJB/Z102-97软件可靠性和安全性设计准则GJB/Z299C-2006电子设备可靠性预计手册GJB/Z1391-2006故障模式、影响及危害性分析指南XXXX“六性”大纲XXXX“六性”设计准则3“六性”分析3.1可靠性分析3.1.1可靠性设计分析3.1.1.1元器件选用设计所选用的元器件均属于成熟器件，原材料均为成熟产品，且产品中使用的外购件（元器件、原材料）及外协加工件均选自公司合格供方并按规定进行质量控制，无合格供方名单外采购情况及紧急放行情况。3.1.1.2元器件降额设计主要元器件均选用允许温度工作范围大于设计要求指标的器件。3.1.1.3简化设计去掉多余的电容。采用集成IC简化电路。3.1.1.4采用成熟电路设计中主要的电源转化和处理电路都是采用成熟的设计方案3.1.1.5保护设计电路设计中采用了短路保护设计，达到短路保护设计。3.1.1.6容差设计电路参数设计时保留有较大余量，保证元器件制造容差、温漂、使用过程中元器件参数的老化漂移等因素引起的参数变化不会超过电路正常功能所允许的范围。3.1.2可靠性指标可靠性指标：MTBFN39000小时(设计保证)。3.1.5可靠性分析和预计采用元器件应力分析法进行可靠性预计。根据GJB/Z299C-2006《电子设备可靠性预计手册》计算出各元器件的失效率。贴片电阻的工作失效率预计模型为：入p=^bnEnQnR；式中：Xp：X作失效率，10-6/h；入b:基本失效率，10-6/h，取值为0.007；nE：环境系数，取值为29；nQ：质量系数，取值为0.1(A1w)；nR：阻值系数；RW100KQ，取值为1。贴片电阻的工作失效率预计结果如表1所示。表1贴片电阻失效率预计表类别名称代号数量N环境系数丸E质量系数n阻值系数n工作温度T0基本失效率入b(10-6/h)工作失效率入p(10-6/h)贴片电阻RI-0603-5R1J129QO・1(AJ1.0+85°C0.0070.0203贴片电阻RI-0603-511J1290・1(A1m)1.0+85°C0.0070.0203贴片电阻RI-0603-103J4290・1(A1m)1.0+85C0.0070.0203贴片电阻RI-0603-393J1290.1(Am)1.0+85C0.0070.0203贴片电阻RI-0603-753J1290・1(Aim)i.o+85°C0.0070.0203贴片电阻RI-0805-242J1290・1(aJi.o+85°C0.0070.0203贴片电阻RI-0805-5101J1290.1(A)i.o+85C0.0070.0203贴片电阻RI-0805-103J229 1M o・1(Aim)i.o+85C0.0070.0203贴片电阻RI-0805-1203J2290.1(Aim)i.o+85C0.0070.0203贴片电阻RI-1206-R220J4290・1(aim)i.o+85C0.0070.0203贴片电阻RI-1206-100J2290.1(aim)i.o+85C0.0070.0203I类瓷介电容器的工作失效率预计模型为：入p="nEnQnCVnch；式中：Xp：X作失效率，10-6/h；入b:基本失效率，10-6/h，取值为0.0048；nE：环境系数，取值为17；nQ：质量系数，取值为0.3(A2)；nCV:电容量系数；nch:表面贴装系数，取值为1.5。II类瓷介电容器的工作失效率预计模型为：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，取值为0.00168；nE：环境系数，取值为17；nQ：质量系数，取值为0.3(A2)；nCV:电容量系数；nch:表面贴装系数，取值为1.5。电容器的工作失效率预计结果如表2所示。表2电容器失效率预计表类别名称代号数量N环境系数n质量系数n电容量系数丸““表面贴装系数n工作温度T基本失效率入b(10-6/h)工作失效率入p(10-6/h)贴片电容CT41G-0603-X7R-25V-0.01uF-K617Q0.3(A)20.5ch1.5+85C0.00480.01836贴片电容CT41G-0603-X7R-50V-0.1uF-K17170.3(A)20.51.5+85C0.00480.01836贴片电容CT41G-0603-X7R-50V-22015170.3(A2)0.51.5+850.00480.01836pF-K°C贴片电容CT41G-0805-X7R-50V-0.1uF-K6170.3(A)20.51.5+85C0.00480.01836贴片电容CT41G-0805-X7R-200V-470pF-K2170.3(A)20.51.5+85C0.00480.01836贴片电容CT41G-1206-X7R-25V-4.7uF-K2170.3(A)20.51.5+85C0.00480.01836贴片电容CT41G-1210-X5R-50V-10uF-M2170.3(A)20.51.5+85C0.00480.01836贴片电容CT48-1206-X7R-1KV-1000pF-K2170.3(A)20.751.5+85C0.00480.02754贴片电感的工作失效率预计模型为：入p=^bnEnQnT；式中:Xp：X作失效率，10-6/h；入b:基本失效率，10-6/h，取值为0.002；nE：环境系数，取值为40；nQ：质量系数，取值为0.4(A1)；nT：温度应力系数；取值为1.9。贴片电感的工作失效率预计结果如表3所示。表3贴片电感失效率预计表类别名称代号数量N环境系数n E 质量系数n温度应力系数n T 工作温度T0基本失效率入b(10-6/h)工作失效率入p(10-6/h)贴片电感SMTSDR322515-4R7M1400.4(A)1.9+85C0.0020.0608贴片电感PIO54-2R2MT1400.4(A,)1.9+85C0.0020.0608半导体的工作失效率预计模型为：入p=^bnEnQnrnAnT入b:基本失效率，10-6/h；nE：环境系数nQ：质量系数nr：额定电流系数nA：应用系数nT：温度应力系数半导体的工作失效率预计结果如表4所示。

表4二极管失效率预计表类别名称代号数量N环境系数n E 质量系数n工作温度T 0 温度应力系数n T 额定电流系数n应用系数n A 基本失效率入b(10-6/h)工作失效率入「105)二极管BAS170WE6327111.0(B)2+85°C211.00.1 0.22412二极管MUR160111.0(B)2+85C1.51.51.00.0 0.11752二极管MBR1H100SFT3G311.0(B)2+85C2.511.00.1 0.2812二极管DL5267B-TP111.0(B)2+85C1.511.00.0230.0345单片模拟电路工作失效率预计模型为：入p=nQ[C1nTnV+(C2+C3)nE]nL入p：工作失效率，10-6/hnE：环境系数nQ：质量系数nL：成熟系数nT：温度应力系数nV：电压应力系数C1、C2:电路复杂度失效率C3：封装复杂度失效率单片集成电路失效率预计表见表5。表5单片集成电路失效率预计表数环境质量工作成熟温度应电压应电路复封装复工作失效率类别名称代量系数系数温度系数力系数力系数杂度失杂度失入号NnEnQT0nLnTnV效率C1、效率p(10-6/h)C2C3集成电路LM5020MM-111.01.0(B)+85C1.01.011.480.60830.05440.01320.97688684印制板的工作失效率预计模型为：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取值为0.00017,入b2取值为0.0011；N：使用的金属化孔数；nE：环境系数，取值为30；nQ：质量系数，取值为1.0(B)；nC：复杂度系数，取值为1.0；印制板的工作失效率预计结果如表6所示。表6印制板失效率预计表类别名称代号数量N环境系数n质量系数n工作温度T复杂度系数丸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)印制板聚四氟依稀双面覆铜板20301.0(B)+85C1.00.000170.00110.288焊接点的工作失效率预计模型为：入p="nEnQ；式中：Xp：X作失效率，10-6/h；入b:基本失效率，10-6/h,取值为0.000092；nE：环境系数，取值为25；nQ：质量系数，取值为1.0(B)；焊接点的工作失效率预计结果如表7所示。类别名称代号数量N环境系数丸E质量系数n工作温度T0基本失效率入b(10-6/h)工作失效率入p(10-6/h)焊点锡焊220251.0(B)+85C0.0000920.0023说明：环境类别均选用为较恶劣的环境温度+85°C。由表中数据：可计算电源的总的工作失效率入p，由公式：入p=^NiX入pi得到。^p=ZNix久pi=23.71616■&10由可靠性计算公式RW=e-（入pXh河得电源模块2小时的可靠性RW^0.999945o电源模块4小时的可靠性RWQ0.999889。可计算出MTBFS=1/入p=1/（23.71616X10-6）=4.216X104h，满足要求。从可靠性应力分析表的失效分布可看出模块的薄弱环节在于集成电路、电源单模块。因此在设计时，尽量减小降额因子，提高产品的可靠性。3.2维修性分析产品外场出现故障时，直接整机更换；整个印制板装在一个金属盒体内，便于安装和拆卸；维修时，盒体能在1min内打开进行维修处理。3.3测试性分析在该产品的研制过程中，沿用组件设备的测试性的成熟技术，贯彻有关要求标准，注重对产品的测试性的设计，不断完善和提高产品测试性，以满足技术指标和用户使用要求。产品的技术特征由技术指标来表征，而设计指标均可通过示波器、万用表等常用仪器进行测试可以确定产品的状态。通过测试产品的技术指标等可确定产品的状态及出现故障的位置。因此，该产品具有良好的测试性。3.4安全性分析有产品主管依据产品技术协议书提出要求，进行收集、整理同类产品安全性要求和设计技术方案，进行本产品的任务论证和安全论证，也可以合并到方案论证中同时进行，并形成任务论证报告或安全性论证报告。安全性设计与分析，根据产品实际情况可分为初步和详细的设计与分析，也可合并到一起进行。产品安全性设计参照GJB900-90《系统安全性通用大纲》有关规定，结合本产品特点，对产品安全部件和完全性关键部位进行安全性设计和生产。产品电路设计有短路保护设计，可保证在输出短路时，产品不会损坏。本产品没有对人身可造成伤害的物质，不会造成人身伤害事故。产品应配有发产品标记标识字迹清晰、持久耐用、标记图形符合 GB5465.1和GB5465.2要求，安全标记符合GB2894的规定。产品（设备）包装运输应符合GJB1181-91《军用装备包装、装载、贮存和运输通用大纲》，其包装防静电，能保住各种运输条件而不会损坏。3.5保障性分析3.5.1维修级别修复性维修级别分为一级维修（外场级维修）、二级维修（内场级维修）和三级维修（基地级维修）；一级维修