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(shí)間內(nèi),完成規(guī)定功能的概率。在計(jì)算可靠度時(shí),開始試驗(yàn)時(shí)的產(chǎn)品數(shù)越大,測試時(shí)間間隔越小,則可靠性的準(zhǔn)確性越高。
在評(píng)定產(chǎn)品可靠性時(shí),也常用故障概率或損壞概率表示。故障概率是可靠度的對(duì)應(yīng)事件的概率??煽慷群凸收细怕蕦?duì)評(píng)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(shí)間,對(duì)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(duì)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(shí)間,通常稱MTTF,即為到達(dá)故障前的平均時(shí)間。
對(duì)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(shí)間,即平均無故障工作時(shí)間,通常稱為MTBF,即是故障間的平均時(shí)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(shí)刻t的失效率(故障率、故障強(qiáng)度)定義為:產(chǎn)品工作到t時(shí)刻后,在單位時(shí)間內(nèi)失效的概率。也可以說,失效率等于產(chǎn)品在t時(shí)刻后的一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的失效數(shù)與在時(shí)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(shí)間的百分?jǐn)?shù),如%/h,%/kh,表示受試驗(yàn)產(chǎn)品在1小時(shí)(或1000小時(shí))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(gè)元件工作1000小時(shí)后出現(xiàn)1個(gè)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(shí)間內(nèi)失效產(chǎn)品數(shù)與受試驗(yàn)產(chǎn)品的起始數(shù)(總數(shù))之比,在試驗(yàn)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(shí)內(nèi)失效的產(chǎn)品數(shù)占試驗(yàn)產(chǎn)品總數(shù)的比值。
深圳電源適配器
深圳市居源海電子有限公司,是一家自主研發(fā)、生產(chǎn)和銷售深圳電源適配器,車載充電器,充電背夾和移動(dòng)電源等產(chǎn)品為一體的高新技術(shù)企業(yè)。
評(píng)價(jià)不同產(chǎn)品的可靠性時(shí),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(duì)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(duì)于復(fù)雜的電子設(shè)備或系統(tǒng),可采用平均壽命,因?yàn)檫@類產(chǎn)品不可能用較多的數(shù)量進(jìn)行試驗(yàn);對(duì)于元器件則用通過大量試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)得出的失效率來表征可靠性;對(duì)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(shí)間(MTBF)進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。目前國內(nèi)外電子行業(yè)都已經(jīng)把平均無故障工作時(shí)間作為評(píng)價(jià)和衡量產(chǎn)品質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。民用電子整機(jī)的平均無故障工作時(shí)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(shí)間;工業(yè)電子整機(jī)產(chǎn)品的平均無故障工作時(shí)間,通常是指兩次故障之間的平均工作時(shí)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(shí)間,首先應(yīng)確定影響平均無故障工作時(shí)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(shí)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(jī)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(shí)間就越短。因此,在進(jìn)行開關(guān)電源的設(shè)計(jì)時(shí),盡量使用集成化的元器件,減少整機(jī)中元器件的數(shù)量,簡化電路結(jié)構(gòu)。同時(shí)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(diǎn)失效也是引起開關(guān)電源產(chǎn)品整機(jī)故障的另一個(gè)重要因素。因?yàn)樵谟≈齐娐钒迳a(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(diǎn)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(jī)的平均無故障工作時(shí)間必然變短。