电子元器件选型与可靠性应用(印刷稿).ppt

电子元器件选型与可靠性应用 1 器件选型的通用规范2 器件选型与制造过程注意事项3 元器件的选型指标与可靠性应用4 可编程器件的嵌入式软件可靠性设计5 器件可靠性应用的设计 目录 1 1降额参数和系数1 2器件热设计应用计算1 3器件高频等效特性及对EMC的影响1 4器件应用过程的容差分析1 5器件环境条件的确定1 6器件工艺对应用设计的影响1 7器件选型对电子产品RAMS指标的影响 1 器件选型的通用规范 1 1 降额参数与系数 降额等级的确定降额参数与降额因子结温 功率降额负荷特性曲线 降额等级 电容降额因子 8 中小规模集成电路降额参数是电压 电流或功率 以及结温 大规模集成电路主要是降低结温 集成电路降额因子 确定降额等级 相同参数 不同工艺的同类型器件降额系数的区别 多路与单路应用下降额幅度的差别 可调器件与定值器件的降额区别 负载类型不同对降额系数的影响 降额计算依据的参数为 稳态数值 干扰数值 降额系数 部分器件在特定应用场合不允许降额 继电器 光耦等 钽电容降额系数是否 0 5 低阻应用场合 电源输入端 钽电容是否降额到0 3 电容器降额太大 易引起低电平失效 AC应用比DC直流应用降额要大 随频率 降额幅度 降额总结 1 2器件应用热设计 热设计的目的 热阻温差热耗 W W R T Q 风量 风速 1CFM 0 0283m3 min热功率密度 热流密度 冷却方式选择的依据 GJB Z27电子设备可靠性热设计手册QJ1474 88电子设备热设计规范 传导散热 Rja Rjc Rcs RsaRjc Datasheet Rcs 用导热油脂或导热垫后再与散热器安装 0 1 0 2 W 若器件底面不绝缘另加云母片绝缘 则选1 W Rsa 散热片的热阻 Ta 环境温度40 60 Tj 结温125 P 热耗 功率 对非能量转换器件 Rja 热阻 自然冷却下 电泳涂漆或黑色氧极化处理后可提高散热效果10 15 通风冷却下 可提高3 电泳涂漆可耐压500 800V 风冷散热计算 V 强制风冷风量m3 sQ 总耗散热量WC 空气比热1000J Kg 空气比重1 29kg m3 T 进出口空气温差本公式忽略辐射和自然对流散热 一般约10 因此计算出的风量会稍大 机柜温升计算 Q 机柜内的散热功率 W V 风机的体积流量 m3 min 基于机柜内耗散功率均匀分布的前提 V 3 16Q T 半导体制冷 冷却功能模块的电功率 冷却功率 3 6 适用于器件和仪器仪表的冷却 大功率散热慎用 其它制冷方式 热管制冷相变制冷 1 3器件高频等效特性及对EMC的影响 电阻的高频等效特性电容的高频等效特性电感的高频等效特性导线的高频等效特性磁环 磁珠的高频等效特性 电阻高频等效特性 电容高频等效特性 ESR 电感高频等效特性 导线高频等效特性 差好 导线高频特性应用范例 磁环 磁珠高频等效特性 1 4器件应用过程的容差分析 R 10K 0 5K 30 100PPM 30 5 1 5器件环境条件的确定 设备环境温度 器件环境温度 1 6器件工艺对应用设计的影响 1 7器件选型对电子产品RAMS指标的影响 2 1外购件规格书2 2器件在产品生命周期不同阶段的注意事项 2 器件选型与制造过程注意事项 2 1器件文档要素组成 供货商指定为生产商 指标齐全 Esp 工艺选项 外购件规格书示例 电机 pdf 2 2器件在产品生命周期不同阶段的注意事项 3 元器件选型 3 1电子元器件的选型基本原则3 2无源元件 电阻 电容 电感 接插件 3 3二极管 三极管3 4晶振3 5散热器件3 6数字IC3 7电控光学器件 光耦 LED 3 8AD DA及运放3 9电控机械动作器件3 10能量转换器件 开关电源 电源变换芯片 变压器 3 11保护器件 保险丝 磁环磁珠 压敏电阻 TVS管等 3 1 元器件选型原则 功能指标用于容差分析的参数 精度 温度系数 影响可靠性的参数 热阻 环境条件 ESD MSD防护等级 负荷特性曲线等 隐含特性 高频等效特性等 封装形式与生产工艺失效机理常用器件 已用器件有兼容管脚替代品的器件低频 缓上升沿为Datasheet的每个参数和图形图表匹配到其对所设计电路的影响 3 2 无源器件 电阻电容电感接插件 电阻 电阻的指标电阻的种类电阻的结构 制作工艺及由此引起的特性差别 直插定值电阻 膜式电阻和线绕电阻 贴装定值电阻电位器 反馈电路 电流 电压采样检测电阻选无感电阻 精度越高越好 芯片或网络输入端的启动电阻或滤波吸收电阻 电压功率降额 高压电阻 安规认证 1KV额定电压 电阻本体长度 10mm 4KV时本体长度 25mm 特种场合电阻选型 电容 电容等效特性电容的指标电容结构 因结构不同引起的不同特性不同特性所适用的不同场合 电容谐振频率举例 容值越小 谐振频率越高 温度系数 绝缘电阻 漏电流 等效串联电阻 ESR 频率特性 损耗正切角 在电场作用下 电容单位时间内发热而消耗的能量 含介质损耗和金属部分损耗 电容datasheet示例 贴片电容 表贴电容引脚电感 0 总电感 普通电容电感量 3 5 自谐振频率 同等容值插件电容自谐振频率 2 推荐布线方式 不推荐 有机介质电容器 纸介 塑料薄膜 纸膜复合介质 薄膜复合介质 无机介质电容器 云母 玻璃釉 陶瓷 气体介质电容器 空气 真空 充气式 电解电容器 铝电解 钽电解 电容按电介质分类 纸介电容 优点 体积小 容量大缺点 固有电感和损耗大适宜场合 低频涤纶电容器 隶属于薄膜电容器 优点 容量大 几pF 几百 F 工作电压宽 额定电压有63V 100V和160V几种 介电常数大 耐热 工作温度达120 130 缺点 损耗大 可代替纸介电容器适宜场合 适于直流及脉动电路的耦合 退耦 旁路 隔直等 高频电路不宜 聚苯乙烯电容器 优点 额定DC电压范围宽 从几百到数千伏 精度可达5 绝缘电阻高 一般在10000M 以上 高频损耗小 电容量稳定 缺点 工作温度范围不宽 上限为 75 聚苯乙烯薄膜电容 优点 介质损耗小 绝缘电阻高 温度特性和容量稳定性优于涤纶电容器 可取代部分电解电容器 性能优于电解电容 体积小 容量大 缺点 工作电压低 DC电压40V 温度系数大 适用场合 高频电路 聚丙烯电容器 优点 高频绝缘性能好 电容量和损耗对频率变化不敏感 温度变化小 介电强度随温度 而 耐温性好 吸收系数小 机械性能也比聚苯乙烯好 适宜场合 电视机 仪器仪表的高频电路中作积分电容 或其它交流电路 叠片形金属化聚碳酸酯电容器 无感式结构 高频损耗小 自愈能力强 耐脉冲性 无感 电容量大 性能优良 易于自动化生产 适宜场合 收音机 电视机和录音机 云母电容器 优点 损耗小 温度系数小 绝缘电阻大 频率稳定性好 高频特性好玻璃釉电容器优点 体积小 损耗角正切值小 能在较高温度下工作 抗潮性能好 适宜场合 半导体电路和小型电子仪器的直流电路和脉冲电路 瓷介电容器 优点 体积小 耐热性好 损耗小 绝缘电阻高缺点 容量小 易碎裂适宜场合 高频电路 穿心电容 优点 滤波频率高缺点 耐高温和温度冲击性能差适宜场合 信号输入输出端滤波用途 电解电容 缺点 体积大 ESR大 感抗较大 温度敏感 适用场合 温度变化小 工作频率低 160V时 额定工作电压 50V作为浪涌电压 需快速充放电的场合禁用铝电解电容 与铝电解电容相比 在串联电阻 感抗 对温度的稳定性优势明显 工作电压较低 漏电流要求较高的场合 不选钽电解电容 需选用薄膜电容 耐电压冲击性较差 回路中需串联保护电阻 3 V 钽电解电容降额要高 电源输入级或低阻抗环境使用 推荐降额到0 3 电源输出级及一般应用环境推荐降额0 5 钽电解电容 高速PCB设计中的电容选用 高速PCB中选择电容的标准 低ESR 高的谐振频率 电容特性与电路应用 退耦储能电容积分电容采样保持电容滤波电容 接插件 接插件的关注指标 底座插头 定位装置或键 插针或端子 材料 镀层间距 电气间隙 爬电距离 耐压 导通电流 粗细 插针或端子材料 镀层材料 接触部分电镀的目的 改善导电性 抗腐蚀和抗磨损 提高pin可焊性 连接器失效点 不可接受的扭曲变形系统间的信号退化通过连接器的电源损失高接触阻抗不稳定的接触阻抗连接器信号线引入干扰 连接器选型电气参数 额定电压 加载的电压 额定电压 50 额定电流 加载电流 额定电流 50 多芯连接器 额定电流降额使用 esp 大电流 绝缘阻抗 抗电强度 单位时间所能耐的电压 接触电阻 指插针和插孔接触部分产生的电阻 高频 mV mA级别时影响信号质量 机械参数 插拔寿命 插拔力 总拔出力 2 单脚分离力之和 优选50N 总拔出力 13N 低于4PIN连接器 3 2 1PIN 拔出力 8N 常插拔连接器优选锁扣式连接器 插装连接器 焊脚长度露出PCB板 0 5mm 贴装注意贴脚共面度 匹配性 对插连接器须相互匹配 环境参数 环境温度 环境湿度 相对湿度大于80 是引起电击穿的主要原因 潮湿使绝缘电阻降低到M 级以下 特殊场合选水密 尘密连接器 腐蚀环境 根据腐蚀物质环境 选用相应金属 塑料 镀层结构的连接器 盐雾环境防腐金属表面 SO2环境不用镀银接触对 冲击与振动 接触对在动态应力下会瞬时断路 时间有1 s 10 s 100 s 1ms和10ms 判断瞬断的条件 持续时间和电压降 防火等级 连接器绝缘材料防火等级 按UL分两大类 94V 0级 平均燃烧熄灭时间少于5秒 无灼热物质脱落 94V 2级 平均燃烧熄灭时间少于25秒 燃烧时有灼热物质脱落 环保 优选无铅连接器 其它 工作在振动状态的连接器需加锁定装置 用在面板上的连接器注意颜色 以免和面板不协调 防呆设计 位置错误 反向安装都不能安装 带电状态下插拔 选带插孔的接插件 带电接触件埋在绝缘体中 单排连接器时 优选双数PIN连接器 可用空PIN凑数 3 3 二极管 三极管 快恢复二极管 整流二极管 开关二极管 稳压二极管 瞬变电压抑制二极管 二极管降额因子 快恢复二极管选型原则 低电压 耐压值200V以下 下 高时间特性时选肖特基二极管 肖特基管热阻和电流都较大 优选分立式封装 通常3A以下可以选择SOD 123或D 64封装 3 8A可以选择D2 PAK封装 8A以上DO 201 TO 220 TO 3P 在高电压时选择PIN结构快恢复二极管 整流二极管选型原则 主要考虑最大整流电流 最大反向工作电流 截止频率及反向恢复时间等参数 开关电源整流 脉冲整流用整流二极管 宜选工作频率较高 反向恢复时间较短 或选快恢复二极管 低电压 大电流时整流 选肖特基二极管 稳压二极管选型原则 稳定电压值应与应用电路的基准电压值相同 最大稳定电流高于应用电路的最大负载电流50 左右 稳压管在选型时务必注意器件功率的降额处理 实际功率应小于0 5 P 功率在0 5W以下的型号选择贴片式封装 0 5W及以上选择直插式封装 3 4 晶振 普通晶振XO 无温度补偿措施 温度范围内频率稳定性10ppm 用于普通振源 温补晶振TCXO 热敏补偿电路 补偿后频率稳定度0 1 1ppm 用于通信产品 恒温晶振OCXO 精密控温 使晶体及内电路工作在零温度系数点 频率稳定度0 01 0 1ppm 甚至0 001ppm 用于频率源或标准信号 价格昂贵 压控晶振VCXO 外加电压改变晶振输出频率 用于锁相环路或频率微调 晶体技术参数 标称频率 工作频率 晶体与工作电路共同产生的实际频率 调整频差 规定条件下 基准温度 25 2 时工作频率相对于标称频率所允许的偏差 温度频差 规定条件下 工作温度范围内相对于基准温度 25 2 时工作频率的允许偏差 频率稳定度 温度频差和标称频率的比值 ppm表示 老化率 晶体工作频率随时间的相对变化 以年为时间单位衡量时称为年老化率 晶体datasheet示例 选型原则 优选表贴封装晶体或晶振 优选金属壳封装 电磁屏蔽特性好 要求频率稳定度 温度稳定度 15ppm时 优选温补晶振 TCXO 3 5散热器件 材料结构尺寸及安装方式热阻绝缘强度 3 6数字IC 基本功能是否满足要求 选择最低频率 确认芯片薄弱点 选择最低可允许的工作频率 脉冲上升沿时间指标需要关注 上电时序可控 结合环境条件确定封装形式和焊接形式 供货渠道畅通优选成熟和公司已用过的器件 示范电路的附加条件 3 7电控光学器件 光耦 LED 不能降额 光学特性 替换时考虑波长 对显示色彩有影响 波瓣角 LED和光耦datasheet示例 3 8 运放 AD DA 运放的选型和应用 运放的主要参数 运放的选择A D的选型和应用 A D的主要技术指标 A D的选型检测电路设计 设计参考流程 抗干扰设计 运放的主要参数 按照技术指标分为 通用 高速 宽带 高精度 低噪声 低功耗和高输入电阻 运放参数可分为输入 输出 动态三种类型 运放输入特性指标 输入失调电压Vio Vin 0 Vout折算到输入端的电压 是表征运放内部电路对称性的指标 输入失调电流Iio Vin 0 差分I 与I 的差值 是表征差分级输入电流不对称的程度 输入偏置电流IB 运放两个输入端偏置电流的平均值 用于衡量差分放大对管输入电流的大小 共模抑制比CMRR 差模电压增益Avd与共模电压增益Avc之比 CMRR 20lg Avd Avc dB 电源电压抑制比PSRR 输入失调电压的变化对电源电压变化的比值 电源电压对称变化 表示运放抑制电源电压引起的噪声和漂移的能力 运放输入参数还包括 输入偏置电流温度系数 输入失调电压温漂 输入失调电流温漂 输入电阻 输入电容 输入电压范围 差模和共模 在精度要求较高的场合都需要考虑 运放输出特性 输出电压摆幅 VOP 运放在规定负载电阻上 产生额定电压的能力 输出电阻 输出短路电流 运放动态特性 开环差模电压放大倍数Avd 开环增益 运放在无外加反馈条件下 输出电压的变化量与输入电压的变化量之比 单位增益带宽fc BWG Avd下降到1时所对应的频率 增益带宽压摆率SR 单位时间 s 器件输出电压值的可改变范围瞬态响应时间建立时间 理想运算放大器 开环电压增益无限大 Avd 差模输入电阻无限大 Rid 输出电阻为零 Ro 0 带宽无限大 BW 共模抑制比无限大 CMRR 输入失调电压为零 Vio 0 典型运放的开环增益响应曲线 运放选型经验参数 开环电压放大倍数 Avd 80dB Avd 足够大 差模输入电阻 Rid比反馈网络的输出阻抗大1 2个量级 由输入电阻引起的误差就可以忽略 输出电阻 Ro比后级输出端外总负载电阻小1 2个量级 由输出电阻引起的误差就可以忽略 单位增益带宽 BWG比实际闭环增益带宽大1个量级以上 共模抑制比 CMRR足够大 抗干扰设计中重要 输入失调电压 Vio不超过系统精度要求的1 3 A D的选型和应用 积分式 逐次逼近式 增量式 A D技术指标主要包括 分辨率 转换速度 转换精度 分辨率 引起A D输出变化 能被A D分辨 的最小输入 用A D满度的倒数或1个LSB 以二进制数的位数表示分辨率 量化误差 将幅度连续取值的模拟信号变为只能取有限个某一最小当量的整数倍数值的过程称为量化 通过量化将连续量转换成离散量 必然存在类似于四舍五入产生的误差 最大误差可达到1LSB的1 2 此误差为量化误差 转换精度 转换时间 从接到转换控制信号起 到输出端得到稳定的数字量输出所需要的时间 电源电压抑制 失调温度系数 增益温度系数 受环境影响的程度 电源电压 输入电压范围 A D的选型 根据系统要求误差 选择分辨率 根据信号变化率及转换精度的要求 确定转换速度 对快速信号考虑采样保持电路 根据环境条件确定环境参数要求 温度 可靠性 功耗 根据系统接口特征 选择输出状态 串 并 二进制 BCD 内外部时钟 考虑成本 资源 是否流行芯片 A D参数的确定方法 采样速度 决定于模拟信号带宽 数据通道数 每个周期的采样数 nyquist采样定理 推荐 在信号最高频率端每周采样7 10次 在A D前低通滤波 消除无用高频分量 转换速率 转换时间的倒数 不小于系统采样速度的要求 A D位数 决定于测量系统所需的测量范围和精度 但不是影响系统精度的充分条件 推荐 A D位数比系统精度要求的最低分辨率至少高一位 基准电压 容易受共地阻抗耦合干扰的影响 采样保持器 直流和非常缓变的信号可不用采样保持器 其它情况都加 A D电路设计注意事项 A D电路影响因素有 工作电源电压不稳定 外接时钟频率不稳定环境温度不合适与上级器件的电性能不匹配外界强干扰PCB布线闩锁防护 在VDD端串数十 数百 的限流电阻 同时加强电源滤波 数模共地措施 数字系统对模拟信号的干扰问题 数字与模拟分开布线 在一个特定的点单点接地 在A D转换器AGND和DGND脚之间直连或加磁珠连接 适于单A D简单系统 一般情况下 不要对地进行分割 在PCB的模拟部分和数字部分下面敷设统一地 A D转换器跨分区放置 且ADC器件下方不要走线 模拟和数字电源分割 AD器件用模拟电源供电 布线不能跨越分割电源面之间的间隙 必须跨越分割电源之间间隙的信号线要位于紧邻大面积地的布线层上 A D电路PCB设计 检测电路设计 干扰和噪声 单板噪声 本征噪声 电磁耦合噪声 热耦合噪声干扰的传播途径 静电耦合 电磁耦合 电磁辐射 共阻抗耦合 AD抗干扰措施 降低本征噪声措施 选低噪声元器件 电阻一般不在超过额定功率一半的条件下工作 降低信号源内阻 减小噪声电流流过信号源内阻产生的噪声电压 3 9 电控机械动作器件 风扇 风量风压转速噪音寿命扇叶轴承 风量和风压 风量大 风压小 吹不到散热器底部 风压大 风量小 没有足够冷空气与散热片热交换 铝质鳍片散热片要求风扇的风压大 铜质鳍片散热片则要求风扇的风量大 鳍片较密的散热片相比鳍片较疏的散热片 需要更大风压 转速 仅通过加大风扇转速散热未必好 风扇噪音 17dB的消音室 距风扇1m 沿风扇转轴方向对准进气口测量 噪音来源 振动 风噪 异音 鼓风时产生的是紊流 风压大但容易受到阻力损失 抽风时产生的是层流 风压小但气流稳定 气流受散热片阻碍大时 采用抽风效果更好 侧面鼓风的设计 与顶部鼓风差别不大 有效改进方法是建立专用散热风道 离心风机 优势 解决 死区 鼓风方向无障碍各位置同样的气流 风压和风量调节范围大转速控制好 劣势 价格高 噪音大 改进风道 风扇侧向吹风 气流的方向平行于散热表面 风扇失效 风扇轴承滑动轴承 因润滑油挥发 轴承受损 致风扇噪音过大甚至停转 滚珠轴承 成本高 噪音大 可靠性高 限高档散热器用 电气量 如电流 电压 频率 功率等 继电器 非电量 如温度 压力 速度等 继电器电磁继电器 不通电时保证正常功能 不通电时安全状态不通电时较长工作时间热敏干簧继电器 固态继电器 SSR 继电器 额定工作电压 正常工作时线圈所需电压 直流电阻 线圈的直流电阻 通过万能表测量 吸合电流 继电器能够产生吸合动作的最小电流 释放电流 继电器产生释放动作的最大电流 当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时 继电器就会恢复到未通电的释放状态 这时的电流远远小于吸合电流 触点切换电压和电流 是指继电器允许加载的电压和电流 使用时不能超过此值 否则很容易损坏继电器的触点 继电器主要参数 控制电路电源电压能提供的最大电流 被控制电路中的电压和电流 被控制电路需要几组 什么形式的触点 整机中 触点开合方向应和可能的振动方向垂直 继电器选型 电磁继电器选型与应用 doc 3 10能量转换器件 开关电源与线性电源的区别 电源变换芯片变压器 一 输入特性1 工作输入电压和电压变动范围 2 输入电压的频率和频率变动范围 3 额定输入电流4 输入下限电压和短时中断时间5 冲击电流6 漏电流7 转换效率 开关电源选型注意事项 二 输出特性1 额定输出电压2 额定输出电流3 稳压精度电压稳定度电流调整率最大纹波电压 最大纹波噪声电压4 瞬间电流变动导致的输出电压的变动值 三 其它功能要求1 过流保护2 过压保护3 输入欠压保护4 过热保护5 绝缘电阻 输入端与壳体 输入端子和输出端子 输出端子和壳体6 绝缘电压 输入与输出 输入和地7 认证8 是否定型产品 四 结构规格 1 形状条件2 确定外型尺寸和尺寸公差 3 安装条件 安装位置 安装孔4 冷却条件 强制或自冷以及通风方向 风量和孔径尺寸5 接口位置和标志6 操作零部件 输出电压可调电阻 开关 指示灯 的位置和提示文字的位置7 重量 五 使用环境条件1 温度2 湿度3 耐振动 冲击六 其它条件1 输入噪声2 浪涌3 静电噪声 有外壳的有要求 3 11保护器件 保险丝 滤波器 磁环磁珠 压敏电阻 TVS管 TVS管选型原则 Vrmax 最大反向工作电压 正常工作电压 Vcmax 最大钳位电压 最大允许安全电压 常规CMOS电路电源电压为3 18V 击穿电压为22V 则应选Vcmax为18 22V的TVS管 Pp 瞬态脉冲功率的最大值 最大峰值脉冲电流Ipmax与Vcmax Pp大于被保护器件或线路的最大瞬态浪涌功率 113 选型注意事项 额定电流 滤波器额定工作电流 设备额定工作电流 1 5 2 插入损耗 滤波器IL越大越好 整改可据超标频点选合适滤波器 认证信息 CE或UL认证 其他 工作温度 漏电流等 滤波器特性 压敏电阻器 过压保护时 VmA av bca为电路电压波动系数 一般取1 2 v为电路直流工作电压 交流时为有效值 b为压敏电压误差 一般取0 85 c为元件的老化系数 一般取0 9 VmA 1 5v AC下考虑峰值 计算应扩大1 414倍 电压波动最大时 连续工作电压也不会超过最大允许值 否则缩短使用寿命 电源线与大地间用压敏电阻 接地不良会使线 地间电压上升 通常用比线 线间更高标称电压的压敏电阻器 压敏电阻所吸收的浪涌电流应小于产品的最大通流量 高压型和高能型 4 可编程器件的嵌入式软件可靠性设计 可维护性软硬件接口的设计软件代码的设计变量的定义 4 1可维护性 注释文档逻辑结构 4 2软硬件接口的设计 防错判错纠错容错 4 3软件代码的设计 独立函数 独立功能软件陷阱 模块末尾处 空白程序ROM区 软件可靠性并联模型化设计 4 4变量的定义 名称定义加入变量类型数据存储异地容灾备份公共变量的操作用独立函数完成位判断的状态变量慎用 5 1RAMS定义与评价指标 5 2电子 机电一体化设备的可靠性模型 5 3器件对系统失效率的影响要素 5 4电子产品可靠性与器件的关系 5 5工作环境条件的确定 5 6系统设计与微观设计的区别 5 7过程审查与测试 5 8设计规范与技术标准 5 9电路器件与系统的可靠性预计和分配评估5 10失效机理分析5 11接地 5 器件可靠性应用的设计 5 1 RAMS定义与评价指标 EN50126 1999 安全性 安全性 是一个相对概念 风险低于预期的程度 包括 辨识测定与分析定量化 对危险发生概率及可能的伤害程度进行评定 控制与处理技术措施如消除 避开 限止 转移 管理措施如检查 教育 训练 综合评价 危险度等级评定 与要求比较后 判明安全水平 可用性 ISO13407 ISO9241 针对计算机系统的可用性国际标准 产品 特定使用环境下 为特定用户 用于特定用途时 三个指标的满足程度 在规定条件下 规定时间内 完成规定功能的能力 规定条件 指使用条件 环境条件 操作技术 维修方法等 如应力 温度 湿度 尘砂 腐蚀等规定时间 可靠性区别于其他质量属性的特征 规定功能 规定的功能固有可靠性 使用可靠性 可靠性 可靠性指标 t 是失效率 它是时间的函数 可靠度成指数分布 即失效率为一个常数 则MTBF 1 MTBF MTTF R t 是设备的可靠度 可维修性 按规定使用条件 在给定时间间隔内 产品保持在某一指定状态或恢复到某一指定状态的能力 在此状态下 若在规定的条件下实现维护并使用所指定的过程和资源时 它能实现要求的功能 软件称为 可维护性 定义来源GB T11457 95 修复率 平均系统修复时间 MTTR 包括诊断问题的时间 维修技术人员到位的时间以及实际维修系统的时间平均维修时间平均修复时间最大修复时间 GJB451 90 GJB Z91 97 5 2 系统可靠性模型 导通为正常 截流为正常 R Ra Rb R 1 1 Ra 1 Rb 5 3 系统失效率的影响要素 整机失效率 元器件平均失效率 1 3 10 5 降额因子 1 10 10 2 环境因子 老练筛选效果因子0 1 0 5 机械结构因子1 5 2 5 制造工艺因子1 5 3 5 元器件个数 试验室0 5 1室内1 1 10陆地固定5 10车