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电路设计及pcb布线时的设计可靠性原则

电路设计及pcb布线时的设计可靠性原则
电路设计及pcb布线时的设计可靠性原则

电路设计及pcb布线时的设计可靠性原则

目前电子器材用于各类电子设备和系统仍然以印制电路板为主要装配方式。实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如,如果印制板两条细平行线靠得很近,则会形成信号波形的延迟,在传输线的终端形成反射噪声。因此,在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法。

一、接地

地线设计在电子设备中,接地是控制干扰的重要方法。如能将接地和屏蔽正确结合起来使用,可解决大部分干扰问题。电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地(屏蔽地)、数字地(逻辑地)和模拟地等。在地线设计中应注意以下几点:

1)正确选择单点接地与多点接地在低频电路中,信号的工作频率小于1MHz,它的布线和器件间的电感影响较小,而接地电路形成的环流对干扰影响较大,因而应采用一点接地。当信号工作频率大于10MHz时,地线阻抗变得很大,此时应尽量降低地线阻抗,应采用就近多点接地。当工作频率在1~10MHz时,如果采用一点接地,其地线长度不应超过波长的1/20,否则应采用多点接地法。

2)将数字电路与模拟电路分开电路板上既有高速逻辑电路,又有线性电路,应使它们尽量分开,而两者的地线不要相混,分别与电源端地线相连。要尽量加大线性电路的接地面积。3)尽量加粗接地线若接地线很细,接地电位则随电流的变化而变化,致使电子设备的定时信号电平不稳,抗噪声性能变坏。因此应将接地线尽量加粗,使它能通过三位于印制电路板的允许电流。如有可能,接地线的宽度应大于3mm.

4)将接地线构成闭环路设计只由数字电路组成的印制电路板的地线系统时,将接地线做成闭环路可以明显的提高抗噪声能力。其原因在于:印制电路板上有很多集成电路元件,尤其遇有耗电多的元件时,因受接地线粗细的限制,会在地结上产生较大的电位差,引起抗噪声能力下降,若将接地结构成环路,则会缩小电位差值,提高电子设备的抗噪声能力。

二、电磁兼容设计

电磁兼容性设计电磁兼容性是指电子设备在各种电磁环境中仍能够协调、有效地进行工作的能力。电磁兼容性设计的目的是使电子设备既能抑制各种外来的干扰,使电子设备在特定的电磁环境中能够正常工作,同时又能减少电子设备本身对其它电子设备的电磁干扰。

1)选择合理的导线宽度由于瞬变电流在印制线条上所产生的冲击干扰主要是由印制导线的电感成分造成的,因此应尽量减小印制导线的电感量。印制导线的电感量与其长度成正比,与其宽度成反比,因而短而精的导线对抑制干扰是有利的。时钟引线、行驱动器或总线驱动器的信号线常常载有大的瞬变电流,印制导线要尽可能地短。对于分立元件电路,印制导线宽度在1.5mm左右时,即可完全满足要求;对于集成电路,印制导线宽度可在0.2~1.0mm 之间选择。

2)采用正确的布线策略采用平等走线可以减少导线电感,但导线之间的互感和分布电容增加,如果布局允许,最好采用井字形网状布线结构,具体做法是印制板的一面横向布线,另一面纵向布线,然后在交叉孔处用金属化孔相连。

为了抑制印制板导线之间的串扰,在设计布线时应尽量避免长距离的平等走线,尽可能拉开线与线之间的距离,信号线与地线及电源线尽可能不交叉。在一些对干扰十分敏感的信号线之间设置一根接地的印制线,可以有效地抑制串扰。

为了避免高频信号通过印制导线时产生的电磁辐射,在印制电路板布线时,还应注意以下几点:

尽量减少印制导线的不连续性,例如导线宽度不要突变,导线的拐角应大于90度禁止环状

走线等。

时钟信号引线最容易产生电磁辐射干扰,走线时应与地线回路相靠近,驱动器应紧挨着连接器。

总线驱动器应紧挨其欲驱动的总线。对于那些离开印制电路板的引线,驱动器应紧紧挨着连接器。

数据总线的布线应每两根信号线之间夹一根信号地线。最好是紧紧挨着最不重要的地址引线放置地回路,因为后者常载有高频电流。

在印制板布置高速、中速和低速逻辑电路时,排列器件3.抑制反射干扰为了抑制出现在印制线条终端的反射干扰,除了特殊需要之外,应尽可能缩短印制线的长度和采用慢速电路。必要时可加终端匹配,即在传输线的末端对地和电源端各加接一个相同阻值的匹配电阻。根据经验,对一般速度较快的TTL电路,其印制线条长于10cm以上时就应采用终端匹配措施。匹配电阻的阻值应根据集成电路的输出驱动电流及吸收电流的最大值来决定。

三、去耦电容配置

在直流电源回路中,负载的变化会引起电源噪声。例如在数字电路中,当电路从一个状态转换为另一种状态时,就会在电源线上产生一个很大的尖峰电流,形成瞬变的噪声电压。配置去耦电容可以抑制因负载变化而产生的噪声,是印制电路板的可靠性设计的一种常规做法,配置原则如下:

电源输入端跨接一个10~100uF的电解电容器,如果印制电路板的位置允许,采用100uF 以上的电解电容器的抗干扰效果会更好。

为每个集成电路芯片配置一个0.01uF的陶瓷电容器。如遇到印制电路板空间小而装不下时,可每4~10个芯片配置一个1~10uF钽电解电容器,这种器件的高频阻抗特别小,在500kHz~20MHz范围内阻抗小于1Ω,而且漏电流很小(0.5uA以下)。

对于噪声能力弱、关断时电流变化大的器件和ROM、RAM等存储型器件,应在芯片的电源线(Vcc)和地线(GND)间直接接入去耦电容。

去耦电容的引线不能过长,特别是高频旁路电容不能带引线

四、印制电路板的尺寸与器件的布置

印制电路板大小要适中,过大时印制线条长,阻抗增加,不仅抗噪声能力下降,成本也高;过小,则散热不好,同时易受临近线条干扰。

在器件布置方面与其它逻辑电路一样,应把相互有关的器件尽量放得靠近些,这样可以获得较好的抗噪声效果。如图2所示。时种发生器、晶振和CPU的时钟输入端都易产生噪声,要相互靠近些。易产生噪声的器件、小电流电路、大电流电路等应尽量远离逻辑电路,如有可能,应另做电路板,这一点十分重要。

五、热设计从有利于散热的角度出发

印制版最好是直立安装,板与板之间的距离一般不应小于2cm,而且器件在印制版上的排列方式应遵循一定的规则:对于采用自由对流空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其它器件)按纵长方式排列;对于采用强制空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其它器件)按横长方式排列,同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列,发热量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷却气流的最上流(入口处),发热量大或耐热性好的器件(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下游。

在水平方向上,大功率器件尽量靠近印制板边沿布置,以便缩短传热路径;在垂直方向上,大功率器件尽量靠近印制板上方布置,以便减少这些器件工作时对其它器件温度的影响,对温度比较敏感的器件最好安置在温度最低的区域(如设备的底部),千万不要将它放在发热器件的正上方,多个器件最好是在水平面上交错布局。设备内印制板的散热主要依靠空气流动,

所以在设计时要研究空气流动路径,合理配置器件或印制电路板。空气流动时总是趋向于阻力小的地方流动,所以在印制电路板上配置器件时,要避免在某个区域留有较大的空域。整机中多块印制电路板的配置也应注意同样的问题。

六、小结

大量实践经验表明,采用合理的器件排列方式,可以有效地降低印制电路的温升,从而使器件及设备的故障率明显下降以上所述只是印制电路板可靠性设计的一些通用原则,印制电路板可靠性与具体电路有着密切的关系,在设计中不还需根据具体电路进行相应处理,才能最大程度地保证印制电路板的可靠性。

可靠性设计准则

可靠性设计准则 1、新技术采用准则: 实施合理的继承性设计,在原有成熟产品的基础上开发、研制新产品; 尽量不使用不成熟的新技术、新工艺及新材料; 新技术的采用必须有良好的预研基础,并按规定进行评审和鉴定。 2、简化设计准则: 分析权衡产品功能,合并相同或相似功能,消除不必要功能; 在满足技术指标前提下尽量简化设计方案,减少零部件的数量; 尽量减少执行同一或相近功能的零部件、元器件数量; 优选标准化程度高的零部件、紧固件、元器件、连接件等; 最大限度采用通用组件、零部件、元器件,并尽量减少其品种; 必须使故障率高、易损坏、关键件的单元具有良好互换性和通用性; 产品修改时,不应改变其安装和连接方式以及有关部位的尺寸,使新旧可互换;设计须尽量使电路、结构简单的同时不给其他电路、结构增加不合理应力。 3、热设计准则: 元器件布局时应考虑周围零部件热辐射影响,将发热较大器件尽可能分散; 将热敏感器件远离热源或采取隔离(如电容器); 尽量采用温度漂移小的器件; 尽量降低接触面的热阻——加大热传导的面积、增加传导器件之间的接触压力、接触面应平整光滑且必要时可在发热体表面涂上散热图层以增加黑度系数、在传导路径中不应有绝热或隔热件; 应选用导热系数大的材料制造传导材料; 尽量缩短热传导的路径(加大横截面); 接近高温区的所有器件均应采取防护措施(间隙及使用耐高温绝缘材料); 发热器件应尽可能置于上方,条件允许应处于气流通道上; 发热量较大或电流较大元器件应安装散热器并远离其他器件; 尽可能利用金属机箱或底盘散热。

4、容差设计准则: 设计应考虑零部件元器件的制造容差、温漂、时漂的影响; 对系统参数影响较大的器件应选用低允差和高稳定性器件; 电路的阻抗匹配参数应保证在极限温度情况下电路工作稳定; 对稳定性要求高的电路,应通过容差分析进行参数设计; 正确选择元器件的工作点,使温度和使用环境的变化对电路影响最小。 5、机械环境设计准则: 应使电路结构对机械环境的影响最小; 元器件、材料的特性应满足产品的机械环境要求; 细长或较重的元器件应予以固定,以防振动疲劳断裂; 对振动和冲击强烈的部位应进行减震设计; 接插件等可移动的点接触部位,应加固和锁紧,以免振动时接触不良; 零部件应避免悬挂式安装,以防振动疲劳断裂; 供导线通过的金属隔板孔必须设置绝缘套,导线不得沿锐边、棱角铺设,以防磨损; 对于印制电路板应加固和锁紧,以免在振动时产生接触不良和脱开; 继电器安装应使触电的动作方向与衔铁的吸合方向相同,尽量不要与振动方向一致; 接插头处尽可能有支撑物; 在绕曲与振动环境下,应尽量使用软导线。 6、电磁兼容设计准则: 应采用良导体(如铜、铝)作为高频电场的屏蔽材料; 应采用导磁材料(如铁)作为低频磁场的屏蔽材料; 多重屏蔽能提高屏蔽效果和扩大屏蔽的频率范围; 有屏蔽要求的设备,应注意开口和间断处并做屏蔽处理; 金属表面之间必须紧密接触是获得良好搭接的关键; 搭接最好选用相同材料,选用不同材料时要注意搭接腐蚀问题; 在需要的场合,必须保护搭接免受潮气和其它腐蚀作用; 应把搭接片直接搭接在基体构件上,搭接片应能承受流过的电流;

pcb布局布线技巧经验大汇总

PCB电路板布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则 1. 按电路模块进行布局,实现同一功能的相关电路称为一个模块,电路模块中的元件应采用就近集中原则,同时数字电路和模拟电路分开; 2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件,螺钉等安装孔周围 3.5mm (对于M2.5)、4mm(对于M3)内不得贴装元器件; 3. 卧装电阻、电感(插件)、电解电容等元件的下方避免布过孔,以免波峰焊后过孔与元件壳体短路; 4. 元器件的外侧距板边的距离为5mm; 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm; 6. 金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰,不能紧贴印制线、焊盘,其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm; 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布; 8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔; 9. 其它元器件的布置: 所有IC元件单边对齐,有极性元件极性标示明确,同一印制板上极性标示不得多于两个方向,出现两个方向时,两个方向互相垂直; 10、板面布线应疏密得当,当疏密差别太大时应以网状铜箔填充,网格大于8mil(或0.2mm); 11、贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过; 12、贴片单边对齐,字符方向一致,封装方向一致; 13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。 二、元件布线规则 1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内,以及安装孔周围1mm内,禁止布线; 2、电源线尽可能的宽,不应低于18mil;信号线宽不应低于12mil;cpu入出线不应低于10mil (或8mil);线间距不低于10mil; 3、正常过孔不低于30mil; 4、双列直插:焊盘60mil,孔径40mil; 1/4W电阻:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘62mil,孔径42mil; 无极电容:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘50mil,孔径28mil; 5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状,以及信号线不能出现回环走线

可靠性设计技术工作规范

可靠性设计技术工作规范 1. 范围 本规范规定了可靠性设计大纲、工作计划编制的相关要求。 本规范规定了可靠性设计准则、原则与方法的相关要求。 2. 规范性引用文件 GJB450A-2004 装备可靠性工作通用要求 GJB841-1990 故障报告、分析和纠正措施系统 GJB899A-2009 可靠性鉴定和验收试验 GB/T7826-20012 系统可靠性分析技术――失效模式和影响分析(FMEA)程序 3. 术语和定义 3.1 可靠性 可靠性(Reliability)指产品(包括零件和元器件、整机设备、系统)在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。 可靠性指标主要反映产品或设备的可靠性(Reliability),可靠性是部件(Part)、元件(Component)、产品(Product)或系统(System)的完整性的最佳数量的度量。 平均故障间隔时间又称平均无故障时间(Mean Time Between Failure,MTBF)指可修复产品两次相邻故障之间的平均时间,是衡量一个产品的可靠性指标。 3.2 可靠性设计 可靠性设计(Reliability Design),即根据可靠性理论与方法确定产品零部件以及整机的结构方案和有关参数的过程。设计水平是保证产品可靠性的基础。 可靠性设计,在产品设计过程中,为消除产品的潜在缺陷和薄弱环节,防止故障发生,以确保满足规定的固有可靠性要求所采取的技术活动。可靠性设计是可靠性工程的重要组成部分,是实现产品固有可靠性要求的最关键的环节,是在可靠性分析的基础上通过制定和贯彻可靠性设计准则来实现的。 4. 可靠性设计大纲 为了保证产品满足规定的可靠性要求而制定的一套文件,包括可靠性设计组织机构及其职责,要求按进度实施的工作项目、工作程序和需要的资源等。

pcb布局布线基本原则

PCB布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则 1. 按电路模块进行布局,实现同一功能的相关电路称为一个模块, 电路模块中的元件应采用就近集中原则,同时数字电路和模拟电路 分开; 2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件, 螺钉等安装孔周围3.5mm(对于M2.5)、4mm(对于M3)内不得贴 装元器件; 3. 卧装电阻、电感(插件)、电解电容等元件的下方避免布过孔, 以免波峰焊后过孔与元件壳体短路; 4. 元器件的外侧距板边的距离为5mm; 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm; 6. 金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰, 不能紧贴印制线、焊盘,其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装 孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm; 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布; 8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇 流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接

连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源 线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电 源插头的插拔; 9. 其它元器件的布置: 所有IC元件单边对齐,有极性元件极性标示明确,同一印制板上 极性标示不得多于两个方向,出现两个方向时,两个方向互相垂直; 10、板面布线应疏密得当,当疏密差别太大时应以网状铜箔填充, 网格大于8mil(或0.2mm); 11、贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信 号线不准从插座脚间穿过; 12、贴片单边对齐,字符方向一致,封装方向一致; 13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。 二、元件布线规则 1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内,以及安装孔周围1mm内,禁止布线; 2、电源线尽可能的宽,不应低于18mil;信号线宽不应低于12mil;cpu入出线不应低于10mil (或8mil);线间距不低于10mil; 3、正常过孔不低于30mil; 4、双列直插:焊盘60mil,孔径40mil; 1/4W电阻:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘62mil,孔径42mil; 无极电容:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘50mil,孔径28mil; 5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状,以及信号线不能出现回环走线。 如何提高抗干扰能力和电磁兼容性 在研制带处理器的电子产品时,如何提高抗干扰能力和电磁兼容性? 1、下面的一些系统要特别注意抗电磁干扰: (1) 微控制器时钟频率特别高,总线周期特别快的系统。 (2) 系统含有大功率,大电流驱动电路,如产生火花的继电器,大电流开关等。

可靠性设计要求

可靠性设计要求 1适用范围 本标准规定了可靠性设计的一般要求和详细要求。 本标准适用于公司所有产品的可靠性设计工作。 2引用标准 IEC60300-2-1992 可靠性管理第2部分可靠性程序元素和任务 GB6993-86 系统和设备研制生产中的可靠性程序 GJB 450-88 装备研制与生产的可靠性通用大纲 GJB 451-90 可靠性维修性术语 GJB 437-- 88 军用软件开发规范 GB 4943-1995 信息技术设备(包括电气事务设备)的安全 3名词术语 3.1可靠性reliability 产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。 3.2可信性dependability 产品在任一时刻完成规定功能的能力。它是一个集合性术语,用来表示可用性及其影响因素:可靠性、维修性、保障性。在不引起混淆和不需要区别的条件下,与可靠性等同使用。 3.3测试性testability 产品能及时并准确地确定其状态(可工作、不可工作或性能下降),并隔离其内部的一种设计特性。 3.4维修性maintainability 产品在规定的条件下和规定的时间内,按规定的程序和方法进行维修时,保持或恢复到规定状态的能力。 3.5可靠性要求(目标) 产品可靠性的高低是由一系列指标来描述的,包括MTBF值、环境应力范围、EMC应力范围等等。这一系列指标就是对产品的可靠性要求或产品的可靠性目标。 3.6可靠性(设计)方案 为实现产品可靠性目标而制定的技术路径和方法。 3.7可靠性(设计)报告 为实现产品可靠性目标而实施的技术路径和方法。 3.8可靠性设计 从制定可靠性目标到提供可靠性(设计)报告的全过程。 3.9工作项目

pcb布局布线技巧及原则

pcb 布局布线技巧及原则 [ 2009-11-16 0:19:00 | By: lanzeex ] PCB 布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则 1. 按电路模块进行布局,实现同一功能的相关电路称为一个模块,电路模块中的元件应采用就近集中原则,同时数字电路和模拟电路分开; 2. 定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件,螺钉等安 装孔周围3.5mm (对于 M2.5)、4mm(对于M3内不得贴装元器件; 3. 卧装电阻、电感(插件)、电解电容等元件的下方避免布过孔,以免波峰焊后过孔与元件壳体短路; 4. 元器件的外侧距板边的距离为5mm; 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm; 6. 金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰,不能紧 贴印制线、焊盘,其间距应大于2mm定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板 中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm; 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布; 8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座

及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔; 9. 其它元器件的布置: 所有IC 元件单边对齐,有极性元件极性标示明确,同一印制板上极性标示不得多于两个方向,出现两个方向时,两个方向互相垂直; 10、板面布线应疏密得当,当疏密差别太大时应以网状铜箔填充,网格大于8mil(或0.2mm); 11、贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过; 12、贴片单边对齐,字符方向一致,封装方向一致; 13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。二、元件布线规则1、画定布线区域距PCB板边w 1mm的区域内,以及安装孔周围1mm内,禁止布线; 2、电源线尽可能的宽,不应低于18mil ;信号线宽不应低于12mil ;cpu 入出线不应低于10mil (或8mil );线间距不低于10mil ; 3、正常过孔不低于30mil ; 4、双列直插:焊盘60mil ,孔径40mil ; 1/4W 电阻:51*55mil (0805 表贴);直插时焊盘62mil ,孔径42mil ;无极电容:51*55mil (0805 表贴);直插时焊盘50mil ,孔径28mil ; 5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状,以及信号线不能出现回环走线。如何提高抗干扰能力和电磁兼容性在研制带处理器的电子产品时,如何提高抗干扰能力和电磁兼容性?

软件设计基本原则

软件基本设计原则 ●友好、简洁的界面设计 ●结构、导向清晰,符合国际标准 ●强大的综合查询 ●信息数据共享 ●方便及时的信息交流板块 ●准确、可逆的科技工作流模块支持 ●良好的开放性和可扩展性 ●方案生命周期长 设计原则: 设计时考虑的总体原则是:它必须满足设计目标中的要求,并充分考虑本网站的基本约定,建立完善的系统设计方案。 信息系统的实施作为信息化规划的实践和实现,必须遵循信息化规划方案的思想,对规划进行项目实施层面上的细化和实现。 首先必须遵循信息化规划“投资适度,快速见效,成熟稳定,总体最优”的总原则。具体细化到信息系统分析设计和软件系统工程上来。 ●先进性 系统构成必须采用成熟、具有国内先进水平,并符合国际发展趋势的技术、软件产品和设备。在设计过程中充分依照国际上的规范、标准,借鉴国内外目前

成熟的主流网络和综合信息系统的体系结构,以保证系统具有较长的生命力和扩展能力。 ●实用性 实用性是指所设计的软件应符合需求方自身特点,满足需求方实际需要。在合法性的基础上,应根据需求方自身特点,设置符合需求方的设计需求。对于需求方的需求,在不违背使用原则的基础上,确定适合需求的设计,满足需求方内部管理的要求。 1)设计上充分考虑当前各业务层次、各环节管理中数据处理的便利和可行, 把满足管理需求作为第一要素进行考虑。 2)采取总体设计、分步实施的技术方案,在总体设计的前提下,系统实施 时先进行业务处理层及低层管理,稳步向中高层管理及全面自动化过渡。 这样做可以使系统始终与业务实际需求紧密连在一起,不但增加了系统 的实用性,而且可使系统建设保持很好的连贯性; 3)全部人机操作设计均充分考虑不同使用者的实际需要; 4)用户接口及界面设计充分考虑人体结构特征及视觉特征进行优化设计, 界面尽可能美观大方,操作简便实用。 ●可靠性 在可靠性设计过程中应遵循以下原则: (1)可靠性设计应有明确的可靠性指标和可靠性评估方案; (2)可靠性设计必须贯穿于功能设计的各个环节,在满足基本功能的同

PCB电路板布局技巧

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PCB布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则1.按电路模块进行布局,实现同一功能的相关电路称为一个模块,电路模块中的元件应采用就近集中原则,同时数字电路和模拟电路分开;2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm内不得贴装元、器件,螺钉等安装孔周围3.5mm(对于M2.5)、4mm(对于M3)内不得贴装元器件;3.卧装电阻、电感(插件)、电解电容等元件的下方避免布过孔,以免波峰焊后过孔与元件壳体短路;4.元器件的外侧距板边的距离为5mm;5.贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm;6.金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰,不能紧贴印制线、焊盘,其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm;7.发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布;8.电源插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔;9.其它元器件的布置:所有IC元件单边对齐,有极性元件极性标示明确,同一印制板上极性标示不得多于两个方向,出现两个方向时,两个方向互相垂直;10、板面布线应疏密得当,当疏密差别太大时应以网状铜箔填充,网格大于8mil(或0.2mm);11、贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过;12、贴片单边对齐,字符方向一致,封装方向一致;13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。二、元件布线规则1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内,以及安装孔周围1mm内,禁止布线;2、电源线尽可能的宽,不应低于18mil;信号线宽不应低于12mil;cpu入出线不应低于10mil(或8mil);线间距不低于10mil;3、正常过孔不低于30mil; 4、双列直插:焊盘60mil,孔径40mil;

PCBLayout布局布线基本规则

布局: 1、顾客指定器件位置是否摆放正确 2、BGA与其它元器件间距是否≥5mm 3、PLCC、QFP、SOP各自之间和相互之间间距是否≥2.5 mm 4、PLCC、QFP、SOP与Chip 、SOT之间间距是否≥1.5 mm 5、Chip、SOT各自之间和相互之间的间距是否≥0.3mm 6、PLCC表面贴转接插座与其它元器件的间距是否≥3 mm 7、压接插座周围5mm范围内是否有其他器件 8、Bottom层元器件高度是否≤3mm 9、模块相同的器件是否摆放一致 10、元器件是否100%调用 11、是否按照原理图信号的流向进行布局,调试插座是否放置在板边 12、数字、模拟、高速、低速部分是否分区布局,并考虑数字地、模拟地划分 13、电源的布局是否合理、核电压电源是否靠近芯片放置 14、电源的布局是否考虑电源层的分割、滤波电容的组合放置等因素 15、锁相环电源、REF电源、模拟电源的放置和滤波电容的放置是否合理 16、元器件的电源脚是否有0.01uF~0.1uF的电容进行去耦 17、晶振、时钟分配器、VCXO\TCXO周边器件、时钟端接电阻等的布局是否合理 18、数字部分的布局是否考虑到拓扑结构、总线要求等因素 19、数字部分源端、末端匹配电阻的布局是否合理 20、模拟部分、敏感元器件的布局是否合理 21、环路滤波器电路、VCO电路、AD、DA等布局是否合理 22、UART\USB\Ethernet\T1\E1等接口及保护、隔离电路布局是否合理 23、射频部分布局是否遵循“就近接地”原则、输入输出阻抗匹配要求等 24、模拟、数字、射频分区部分跨接的回流电阻、电容、磁珠放置是否合理 外形制作: 1、外形尺寸是否正确? 2、外形尺寸标注是否正确? 3、板边是否倒圆角≥1.0mm 4、定位孔位置与大小是否正确 5、禁止区域是否正确 6、Routkeep in距板边是否≥0.5mm 7、非金属定位孔禁止布线是否0.3mm以上 8、顾客指定的结构是否制作正确 规则设置: 1、叠层设置是否正确? 2、是否进行class设置 3、所有线宽是否满足阻抗要求? 4、最小线宽是否≧5mil 5、线、小过孔、焊盘之间间距是否≥6mil,线到大过孔是否≥10mil

可靠性维修性设计报告

XX研制 可靠性、维修性设计报告编制: 审核: 批准: 工艺: 质量会签: 标准化检查: XX有限公司 2015年4月

目录 1 概述................................................... 2维修性设计.............................................. 设计目的................................................ 设计原则................................................. 维修性设计的基本内容.................................... 简化设计................................................ 互换性.................................................. 防差错设计.............................................. 检测性.................................................. 维修中人体工程设计...................................... 3 维修性分析............................................. 产品的维修项目组成...................................... 系统平均故障修复试件(MTTR)计算模型 .................... MTTR值计算.............................................. 4可靠性设计.............................................. 可靠性设计原则........................................... 可靠性设计的基本内容.................................... 简化设计................................................. 降额设计................................................. 缓冲减振设计............................................. 抗干扰措施...............................................

PCB布线的基本原则

PCB布线的基本原则 一位同事负责布的一块步进电机驱动板,性能指标老是达不到文档提到的性能,虽然能用,大电流丢步,高速上不去,波形差,在深入分析之后发现违背了一些PCB布线的基本原则,修改之后性能就非常好,这让我再一次的感受到PCB布线的重要性,尤其是我们经常做大功率电源、传感器这类对PCB布线要求极为严格的。 前几天在MSOS群中,网友“嗡嗡”提出PCB布线问题,我有感于之前步进电机布线引起的问题,把这个PCB布线用常识来理解,通俗易懂、避开电路回路、电磁场传输线等高深复杂,越讲越讲不清的东西,从根本上让大家明白怎么回事,不被一些专业术语约束,获得群内网友的认同。 PCB布线,就是铺设通电信号的道路连接各个器件,这好比修道路,连接各个城市通汽车,完全一回事。 道路建设要求一去一回两条线,PCB布线同样道理,需要形成一个两条线的回路,对于低频电路角度上讲,是回路,对于高速电磁场来讲,是传输线,最常见的如差分信号线。比如USB、网线等。对于传输线的阻抗特性等,本文不做进一步讲解。 可以说,差分信号线,是连接器件信号的理想模型。对信号要求越高的,越要靠近差分信号线。 当一块板子器件非常多,若都按差分线布,一是PCB的面积太大,二是要布2N条线,工作量太大,难度也很大,于是人们针对实际需求提出了多层PCB的概念,最典型的就是双面PCB板。把底部一层作为公共的参考回路,这样布线只需要布N+1根即可,PCB版面也大大缩小。

公共参考回路,也就是大家常说的参考地,针对大部分嵌入式行业来说,信号因为数字化后对信号质量要求不是很高,这样采用整层的参考地,可以缩小板面,又提高效率,大大节约了时间,深受大家喜欢。实际上缩小板面就是缩短信号线长度,也可以部分抵消因为参考地引起的信号质量下降问题,所以在实际中,这种引入参考地的PCB布线效果,基本接近差分线理想模型。到了今天,我们都习惯于这种方式,似乎PCB布线,就是要有一层参考地,没有为什么。 在双面板设计中,因为经常有交叉线存在,需要跳线到地层做交叉线交换,这个需要特别指出的是,这个跳线不能太长,若太长,容易分割参考地,尤其是对于一些信号质量要求高的线,底部的参考地不能被分割,。否则信号的回路被完全破坏,参考地失去了意义。所以一般的讲,参考地层只适合做信号线的短跳线用,信号线尽量布顶层,或者引入更多层的PCB板。 路与路之间靠的太近容易出现影响,比如坐高铁的时候,感觉的到对面开来火车对自己所坐火车的影响。信号线也一样,不能靠的太近,若信号线与信号线之间是平行的,一定要保持一定的距离,这个以实验为准,并且底部要有很好的参考地。低频小信号下,一般影响不是很大,高频强信号是需要注意的。 对于高频、大电流方面的PCB布线,比如开关电源等,最忌讳的就是驱动信号被输出强电流、强电压干扰。MOS管的驱动信号,很容易受输出强电流的影响,两者要保持一定的距离,不要靠的太近。模拟音响时代,运放放大倍数过高,就会出现自激效应,原因同MOS 管一样。 PCB布线的载体是PCB板,一般参考地跟PCB板边离1mm附近,信号线离参考地边缘1mm 附近,这样把信号都约束在PCB板内,可以降低EMC辐射。 当对PCB设计还没有概念的,就多想想我们日常的道路,两者完全一致。

PCB布线规则详解

1 电源、地线的处理既使在整个PCB板中的布线完成得都很好,但由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能 下降,有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、地线的布线要认真对待,把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证 产品的质量。对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因,现只对降低式抑制噪音作 以表述:众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是: 地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2~ 0.3mm,最经细宽度可达0.05~0.07mm,电源线为 1.2~ 2.5 mm 对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) 用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板,电源,地线各占用一层。 2、数字电路与模拟电路的共地处理现在有许多PCB 不再是单一功能电路(数字或模拟电路),而是由数字电路和模拟电路混合构成的。因此在布线时就需要

考虑它们之间互相干扰问题,特别是地线上的噪音干扰。数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件,对地线来说,整人PCB对外界只有一个结点,所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间 互不相连,只是在PCB与外界连接的接口处(如插头等)。数字地与模拟地有一点短接,请注意,只有一个连接点。也有在PCB上不共地的,这由系统设计来决定。 3、信号线布在电(地)层上在多层印制板布线时,由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多,再多加层数就会造成浪费也会 给生产增加一定的工作量,成本也相应增加了,为解决这个矛盾,可以考虑在电(地)层上进行布线。首先应考虑用电源层,其次才是地层。因为最好是保留地层的完整性。 4、大面积导体中连接腿的处理在大面积的接地(电)中,常用元器件的腿与其连接,对连接腿的处理需要进行综合的考虑,就

可靠性设计要求

可靠性设计要求 适用范围 本标准规定了可靠性设计的一般要求和详细要求。 本标准适用于公司所有产品的可靠性设计工作。 引用标准 IEC60300-2-1992 可靠性管理第2部分可靠性程序元素和任务 GB6993-86 系统和设备研制生产中的可靠性程序 GJB 450-88 装备研制与生产的可靠性通用大纲 GJB 451-90 可靠性维修性术语 GJB 437-- 88 军用软件开发规范 GB 4943-1995 信息技术设备(包括电气事务设备)的安全 名词术语 可靠性reliability 产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。 可信性dependability 产品在任一时刻完成规定功能的能力。它是一个集合性术语,用来表示可用性及其影响因素:可靠性、维修性、保障性。在不引起混淆和不需要区别的条件下,与可靠性等同使用。 测试性testability 产品能及时并准确地确定其状态(可工作、不可工作或性能下降),并隔离其内部的一种设计特性。 维修性maintainability 产品在规定的条件下和规定的时间内,按规定的程序和方法进行维修时,保持或恢复到规定状态的能力。 可靠性要求(目标) 产品可靠性的高低是由一系列指标来描述的,包括MTBF值、环境应力范围、EMC应力范围等等。这一系列指标就是对产品的可靠性要求或产品的可靠性目标。 可靠性(设计)方案 为实现产品可靠性目标而制定的技术路径和方法。 可靠性(设计)报告 为实现产品可靠性目标而实施的技术路径和方法。 可靠性设计 从制定可靠性目标到提供可靠性(设计)报告的全过程。 工作项目 组成可靠性设计的相对独立的工作内容和过程。 可靠性设计评审 由不直接参加设计的专家对可靠性设计进行论证和确认的过程。 一般要求 可靠性设计是产品设计的一部分,应与产品设计同时进行。

人机系统可靠性设计基本原则正式样本

文件编号:TP-AR-L2059 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 人机系统可靠性设计基本原则正式样本

人机系统可靠性设计基本原则正式 样本 使用注意:该管理制度资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范,条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 1.系统的整体可靠性原则 从人机系统的整体可靠性出发,合理确定人与机 器的功能分配,从而设计出经济可靠的人机系统。 一般情况下,机器的可靠性高于人的可靠性,实 现生产的机械化和自动化,就可将人从机器的危险点 和危险环境中解脱出来,从根本上提高了人机系统可 靠性。 2.高可靠性组成单元要素原则 系统要采用经过检验的、高可靠性单元要素来进 行设计。

3.具有安全系数的设计原则 由于负荷条件和环境因素随时间而变化,所以可靠性也是随时间变化的函数,并且随时间的增加,可靠性在降低。因此,设计的可靠性和有关参数应具有一定的安全系数。 4.高可靠性方式原则 为提高可靠性,宜采用冗余设计、故障安全装置、自动保险装置等高可靠度结构组合方式。 (1)、系统“自动保险”装置。自动保险,就是即使是外行不懂业务的人或不熟练的人进行操作,也能保证安全,不受伤害或不出故障。 这是机器设备设计和装置设计的根本性指导思想,是本质安全化追求的目标。要通过不断完善结构,尽可能地接近这个目标。 (2)、系统“故障安全”结构。故障安全,就是

PCB布局、布线基本细则

PCB布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则 1.按电路模块进行布局,实现同一功能的相关电路称为一个模块,电路模块中的元件应采用就近集中原则,同时数字电路和模拟电路 分开; 2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件, 螺钉等安装孔周围3.5mm(对于M2.5)、4mm(对于M3)内不得贴 装元器件;?3. 卧装电阻、电感(插件)、电解电容等元件的下方 避免布过孔,以免波峰焊后过孔与元件壳体短路;?4. 元器件的外 侧距板边的距离为5mm; 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm; 6. 金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰, 不能紧贴印制线、焊盘,其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装 孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm; 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布;?8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇流条

接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接 器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆 设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插 头的插拔;?9.其它元器件的布置:?所有IC元件单边对齐,有 极性元件极性标示明确,同一印制板上极性标示不得多于两个方 10、板面布线应疏密得 向,出现两个方向时,两个方向互相垂直;? 当,当疏密差别太大时应以网状铜箔填充,网格大于8mil(或 0.2mm);? 11、贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚 焊。重要信号线不准从插座脚间穿过; 12、贴片单边对齐,字符方向一致,封装方向一致;?13、有极性的 器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。 二、元件布线规则 1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内,以及安装孔周围1mm内,禁止布线;? 2、电源线尽可能的宽,不应低于18mil;信号线宽不应低于12mil;cpu入出线不应低于10mil(或8mil);线间距不低于10mil; 3、正常过孔不低于30mil; 4、双列直插:焊盘60mil,孔径40mil; 1/4W电阻:51*55mil(0805表贴);直插时焊盘62mil,孔径42mil;无极电容: 51*55mil(0805表贴);直插时焊盘50mil,孔径28mil; 5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状,以及信号线不能出现回环走线。 如何提高抗干扰能力和电磁兼容性 1、下面的在研制带处理器的电子产品时,如何提高抗干扰能力和电磁兼容性??? 一些系统要特别注意抗电磁干扰: (1)微控制器时钟频率特别高,总线周期特别快的系统。 ?(2) 系统含有大功率,大电流驱动电路,如产生火花的继电器,大电流开关等。?(3)含微弱模拟信号电路以及高精度A/D变换电路的系统。? 2、为增加系统的抗电磁干扰能力采取如下措施: (1) 选用频率低的微控制器:?

系统可靠性分配

系统可靠性分配 一、概述 系统可靠性分配是系统可靠性设计的主要内容之一。它是根据一定的原则和方法,将系统可靠性指标自上而下逐级分配到下属各级产品的过程,也是人力、物力、财力合理试用的过程。 可靠性指标分配的目的在于将可靠性指标层层落实,使各级设计者明确自己的目标以便采取响应的措施,将可靠性设计进去。 对可靠性指标进行合理分配必须吃透两头:一头是对全局深刻了解,另一头是充分了解各个局部的特点。了解全局主要包括:用户对可靠性的目前要求及潜在要求,与可靠性相关的各种约束条件,例如性能要求、尺寸、重量、进度、成本、维修要求等。了解局部主要包括:下属产品技术难度,所含新技术比例;目前能达到的可靠性水平;提高可靠性的必要性及可能性;局部在全局的地位,是否是薄弱环节等。 可靠性分配与可靠性预计之间可以起到相辅相成的作用。建立在可靠性预计基础上的分配将会使这种分配更加合理。因此,在可靠性分配前,硬首先做好可靠性预计工作。 可靠性分配应尽早进行才有意义,一般适用于方案论证阶段及设计阶段早期。 需要说明的是,在进行可靠性指标分配时,由于许多情况还不明朗,可供使用的信息有限,很难做到一次分配到位。因而需要进行调整或再分配,即是说,可靠性分配是一个渐进、反复的过程。 二、可靠性分配的准则 要是可靠性分配做到合理,必须一方面满足系统的可靠性指标要求和约束条件要求;另一方面要具有可行性。为此,需遵循以下准则: ⑴危害度愈高,可靠性分配值愈高; ⑵无约束条件时,可靠性的分配值允许较高; ⑶复杂程度高,可靠性的分配值应适当降低; ⑷技术难度大,可靠性的分配值应适当降低; ⑸不成熟产品,可靠性的分配值应适当降低; ⑹恶劣环境条件工作的产品,可靠性的分配值应适当降低; ⑺工作时间长的产品,可靠性的分配值应适当降低。 以上准则是从不同的角度,逐一陈述的,即只考虑了但因素。实际分配中,系统所属产品往往是多因素的,在运用以上准则时要注意综合权衡。 三、可靠性分配方法的分类 按可靠性的模型分,可分为基本可靠性分配和任务可靠性分配。 按约束条件分,可分为无约束系统可靠性分配和有约束系统可靠性分配。 按分配的次数分,可分为首次分配和二次分配等。

pcb布局布线技巧及原则

pcb布局布线技巧及原则 pcb布局布线技巧及原则 [ 2018-11-16 0:19:00 | By: lanzeex ] PCB 布局、布线差不多原则 一、元件布局差不多规则 1. 按电路模块进行布局,实现同一功能的相关电路称为一个模块,电路模块中的元件应采纳就近集中原则,同时数字电路和模拟电路分开; 2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件,螺钉等安装孔周围 3.5mm(关于 M2.5)、4mm(关于M3)内不得贴装元器件; 3. 卧装电阻、电感(插件)、电解电容等元件的下方幸免布过孔,以免波峰焊后过孔与元件壳体短路; 4. 元器件的外侧距板边的距离为5mm; 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm; 6. 金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰,不能紧贴印制线、焊盘,其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm; 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布; 8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。专门应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座

及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔; 9. 其它元器件的布置: 所有IC 元件单边对齐,有极性元件极性标示明确,同一印制板上极性标示不得多于两个方向,显现两个方向时,两个方向互相垂直; 10、板面布线应疏密得当,当疏密差不太大时应以网状铜箔填充,网格大于8mil(或0.2mm); 11、贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过; 12、贴片单边对齐,字符方向一致,封装方向一致; 13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。 二、元件布线规则 1、画定布线区域距PCB 板边≤1mm 的区域内,以及安装孔周围1mm 内,禁止布线; 2、电源线尽可能的宽,不应低于18mil;信号线宽不应低于12mil;cpu 入出线不应低于10mil(或8mil);线间距不低于10mil; 3、正常过孔不低于30mil; 4、双列直插:焊盘60mil,孔径40mil; 1/4W 电阻: 51*55mil(0805 表贴);直插时焊盘62mil,孔径42mil;无极电容: 51*55mil(0805 表贴);直插时焊盘50mil,孔径28mil;5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状,以及信号线不能显现回环走线。如何提高抗干扰能力和电磁兼容性 在研制带处理器的电子产品时,如何提高抗干扰能力和电磁兼容性?

人机系统可靠性设计基本原则(设备改善遵循的原则)

人机系统可靠性设计基本原则 1.系统的整体可靠性原则 从人机系统的整体可靠性出发,合理确定人与机器的功能分配,从而设计出经济可靠的人机系统。 一般情况下,机器的可靠性高于人的可靠性,实现生产的机械化和自动化,就可将人从机器的危险点和危险环境中解脱出来,从根本上提高了人机系统可靠性。 2.高可靠性组成单元要素原则 系统要采用经过检验的、高可靠性单元要素来进行设计。 3.具有安全系数的设计原则 由于负荷条件和环境因素随时间而变化,所以可靠性也是随时间变化的函数,并且随时间的增加,可靠性在降低。因此,设计的可靠性和有关参数应具有一定的安全系数。 4.高可靠性方式原则 为提高可靠性,宜采用冗余设计、故障安全装置、自动保险装置等高可靠度结构组合方式。 (1)、系统“自动保险”装置。自动保险,就是即使是外行不懂业务的人或不熟练的人进行操作,也能保证安全,不受伤害或不出故障。 这是机器设备设计和装置设计的根本性指导思想,是本质安全化追求的目标。要通过不断完善结构,尽可能地接近这个目标。 (2)、系统“故障安全”结构。故障安全,就是即使个别零部件

发生故障或失效,系统性能不变,仍能可靠工作。 系统安全常常是以正常的准确的完成规定功能为前提。可是,由于组成零件产生故障而引起误动作,常常导致重大事故发生。为达到功能准确性,采用保险结构方法可保证系统的可靠性。 从系统控制的功能方面来看,故障安全结构有以下几种: ①消极被动式。组成单元发生故障时,机器变为停止状态。 ②积极主动式。组成单元发生故障时,机器一面报警,一面还能短时运转。 ③运行操作式。即使组成单元发生故障,机器也能运行到下次的定期检查。 通常在产业系统中,大多为消极被动式结构。 5.标准化原则 为减少故障环节,应尽可能简化结构,尽可能采用标准化结构和方式。 6.高维修度原则 为便于检修故障,且在发生故障时易于快速修复,同时为考虑经济性和备用方便,应采用零件标准化、部件通用化、设备系列化的产品。 7.事先进行试验和进行评价的原则 对于缺乏实践考验和实用经验的材料和方法,必须事先进行试验和科学评价,然后再根据其可靠性和安全性而选用。

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