可靠性指標(biāo)主要包括可靠度、平均壽命、失效率和失效密度等。
1.可靠度:產(chǎn)品的可靠度即正常工作概率,是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi),完成規(guī)定功能的概率。在計算可靠度時,開始試驗時的產(chǎn)品數(shù)越大,測試時間間隔越小,則可靠性的準(zhǔn)確性越高。
在評定產(chǎn)品可靠性時,也常用故障概率或損壞概率表示。故障概率是可靠度的對應(yīng)事件的概率。可靠度和故障概率對評定元器件、開關(guān)電源、變壓器、充電器或復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性十分簡便而直觀,可靠度越大,故障概率越小,可靠性就越高。
2.平均壽命:產(chǎn)品的平均壽命是指產(chǎn)品的平均正常工作時間,對不可修復(fù)的產(chǎn)品和可修復(fù)的產(chǎn)品具有不同的含義。
對于不可修復(fù)的產(chǎn)品,平均壽命是指產(chǎn)品失效前的平均工作時間,通常稱MTTF,即為到達(dá)故障前的平均時間。
對于可修復(fù)的產(chǎn)品,平均壽命是指相鄰兩次故障間的平均工作時間,即平均無故障工作時間,通常稱為MTBF,即是故障間的平均時間。
MTTF和MTBF的意義是類似的,其數(shù)學(xué)表達(dá)形式也是一致的。
3.失效率:產(chǎn)品在任意時刻t的失效率(故障率、故障強度)定義為:產(chǎn)品工作到t時刻后,在單位時間內(nèi)失效的概率。也可以說,失效率等于產(chǎn)品在t時刻后的一個單位時間內(nèi)的失效數(shù)與在時刻t尚在工作的產(chǎn)品數(shù)的比值。
失效率常用于表示電子產(chǎn)品、元器件的可靠性指標(biāo),失效率越低表示可靠性越高。失效率的單位是時間的百分?jǐn)?shù),如%/h,%/kh,表示受試驗產(chǎn)品在1小時(或1000小時)內(nèi)失效數(shù)的百分比。國外常用非特(Fit)作為失效率的單位,即100萬個元件工作1000小時后出現(xiàn)1個失效元件,稱為1非特(Fit)。
4.失效密度:產(chǎn)品的失效密度(故障頻率)是指單位時間內(nèi)失效產(chǎn)品數(shù)與受試驗產(chǎn)品的起始數(shù)(總數(shù))之比,在試驗過程中發(fā)生故障的產(chǎn)品不予調(diào)換。
失效密度的單位是1/h,即每小時內(nèi)失效的產(chǎn)品數(shù)占試驗產(chǎn)品總數(shù)的比值。
深圳電源適配器
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評價不同產(chǎn)品的可靠性時,可在上述四種表征可靠性的指標(biāo)中選用一種或兩種指標(biāo),究竟采用何種指標(biāo)取決于使用方便。對于一般開關(guān)電源適配器、電子設(shè)備或系統(tǒng),可采用可靠度(故障概率);對于復(fù)雜的電子設(shè)備或系統(tǒng),可采用平均壽命,因為這類產(chǎn)品不可能用較多的數(shù)量進(jìn)行試驗;對于元器件則用通過大量試驗統(tǒng)計得出的失效率來表征可靠性;對于一次性使用的或發(fā)生故障不再修理的設(shè)備,則采用失效密度來表征其可靠性。
開關(guān)電源產(chǎn)品的可靠性可用平均無故障工作時間(MTBF)進(jìn)行定量評價。目前國內(nèi)外電子行業(yè)都已經(jīng)把平均無故障工作時間作為評價和衡量產(chǎn)品質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。民用電子整機的平均無故障工作時間,通常是指從產(chǎn)品出廠到第一次發(fā)生故障的平均工作時間;工業(yè)電子整機產(chǎn)品的平均無故障工作時間,通常是指兩次故障之間的平均工作時間。
要提高開關(guān)電源適配器的可靠性和平均無故障工作時間,首先應(yīng)確定影響平均無故障工作時間的最基本因素,而后根據(jù)其形成原因進(jìn)行解決。開關(guān)電源產(chǎn)品的故障大多是由元器件損壞引起的。電子元器件的平均無故障工作時間就是其壽命周期,電子元器件一旦發(fā)生故障就標(biāo)志著電源適配器的壽命結(jié)束。開關(guān)電源整機中使用的元器件數(shù)量越多,故障率就越高,可靠性也隨之降低,平均無故障工作時間就越短。因此,在進(jìn)行開關(guān)電源的設(shè)計時,盡量使用集成化的元器件,減少整機中元器件的數(shù)量,簡化電路結(jié)構(gòu)。同時應(yīng)盡可能選用失效率低的元器件,選用符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的元器件。在研制開關(guān)電源適配器階段,應(yīng)盡可能避免使用自制或非標(biāo)準(zhǔn)元器件。
除元器件外,焊接點失效也是引起開關(guān)電源產(chǎn)品整機故障的另一個重要因素。因為在印制電路板生產(chǎn)以及裝配、焊接的過程中都難免出現(xiàn)失誤,因此,若產(chǎn)品焊點的數(shù)目多,焊接技術(shù)或焊劑的質(zhì)量差,則開關(guān)電源整機的平均無故障工作時間必然變短。