第一节 元器件的选用
本节的主要问题是元器件的选择及使用。元器件选择的依据是标准化、通用化和国产化,选择符合电路参数需要的合格元器件;元器件使用则是以科学的方法把选择的元器件应用到电路中去,实现设计电路的各项技术指标。
一、元器件选用的重要性
电路图上标明的各元器件的规格、型号、参数,是元器件选用的依据。已经定型的产品,原理图上各元器件是经过设计、研制、试制后投入生产的,各项参数是根据“定性分析、定量估算、试验调整”的方法确定下来的。一般情况下,选用的元器件是不允许更换的。但对于电子产品的研制者、业余爱好者、维修人员来说,由于客观条件等诸多因素的影响,在符合技术要求规范的条件下,因为用量少,可机动灵活地选用元器件。在某些特定情况下,即使有了原理图,但由于有些元器件标注参数不全,如电解电容只标容量不标耐压,在电源电路中要重新考虑;产品使用现场条件与技术资料不符,可调整部分元器件以适应实际情况;个别元器件当地买不到,可选用符合要求的元器件代用;在维修过程中发现个别元器件有不尽合理之处,就需要换上合适的元器件。
电子元器件是执行预定功能而不可拆卸分解的电路基本单元。如电阻器、电容器、半导体分立元件、半导体集成电路、微波元器件、继电器、磁性元器件、开关、电连接器、滤波器、传感器、纤维光学器件等。实践证明,在电子设备中,由元器件选用不当引起的失效占失效总数的44%~67%,而元器件本身质量引起的失效只占33%~46%,见表2-1。因此元器件选用在电路设计中占有重要地位,设计人员必须高度重视,精心设计。
表2-1 元器件失效原因统计
二、元器件的选用原则
1)选择经过实践证明质量稳定、可靠性高、有发展前途、有良好信誉的厂家生产的标准元器件,不能选用已被淘汰的及劣质的元器件。
2)元器件的技术性能、质量等级、使用条件等应满足设计电路的要求。
3)在满足性能参数的情况下,应选用低功耗、低热阻、低损耗、高功率增益、高效益的元器件。
4)国产元器件的优选。首先选择经过认证鉴定的符合国标的元器件;经过使用考验、符合要求、能够稳定供货的元器件;有成功应用经验的符合要求的其他元器件。
5)进口元器件的优选。选用国外权威机构的PPL(优选清单)、QPL(质量鉴定合格的元器件清单)中的元器件;生产过程中经过严格筛选的高可靠性元器件;经过国内使用考核,符合要求的、高质量的元器件。
6)选择应按照标准化、通用化的原则。
三、元器件的选用
元器件按符合型号的优选手册或国外权威机构公布的PPL进行优选。设计人员应制定准确明了的采购元器件的技术规范,为保证可靠性要求,规范应明确筛选(含二次筛选)和质量一致性检验的措施和方法。同时应按型号规范制定合格的元器件采购清单。对于影响元器件的可靠性和质量的因素必须在采购清单中明确,如质量等级、环境条件、失效率、技术标准、封装形式、特殊要求(抗静电特性、芯片保护工艺等)、生产厂家等。
采购规范应按规定经审批后方可实施。元器件在产品中的应用确定后,应预计其可靠性,并考虑是否满足电路对元器件可靠性的要求。