元器件对电源系统可靠性的影响发布日期:2005-10-20作者:温小云师宇杰牛忠霞裴伟来源:微计算机信息摘要：从质量等级的概念入手，通过比较采用不同质量等级的元器件的电源系统的平均故障间隔时间，详细论述了元器件质量等级对系统可靠性的影响。最后阐明了如何正确选择及合理使用元器件，它是实现高可靠性水平系统设计的基础。关键词：质量等级元器件平均故障间隔时间可靠性一．前言电子元器件是电子、电气系统的基础部件，是能够完成预定功能并不能再分割的电路的基本单元。由于电子元器件的数量、品种众多，所以它们的性能、可靠性、费用等参数对整个系统性能、可靠性、寿命周期费用等技术指标的影响很大。电子元器件的可靠性分为固有可靠性和使用可靠性两部分。固有可靠性主要靠设计和制造等工作来保证，这是元器件生产商的任务。但是国内外失效分析资料表明，有近一半的元器件失效并非由于元器件本身的固有可靠性不高，而是由于使用者对元器件选择不当或使用有误造成的。元器件一般都有若干质量等级。质量等级是指元器件装机使用之前，按产品执行标准或供需双方的技术协议，在制造、检验及筛选过程中对其质量的控制等级。质量等级不同，器件的可靠性水平也不同，通常，质量等级越高，其可靠性水平也越高。因此对元器件的质量等级选择不当会造成其可靠性水平不符合要求。此外，元器件的使用不当，也容易造成其电性能失效，如在使用中对元器件性能把握不够、未考虑降额设计、测试时方法不当或测试仪器接地不当等情况都大大增加了元器件的使用故障率。本文采用元器件计数法预计某电源的平均故障间隔时间（MTBF），通过对使用不同质量等级的元器件的电源的MTBF进行比较，详细论述了元器件质量等级对可靠性的影响，并阐述了如何正确选择和合理使用元器件。可靠性预计是以GJB/Z299B-98《电子设备可靠性预计手册》文件要求为依据进行的。部分可靠性数据，是通过询问厂商、参考有关资料、采用相似产品法或相似电路法等手段拟定的。统计的元器件的种类及数量来源于电源系统的主管设计师。质量等级采用符合国军标的相应系数。元器件工作环境类别选取(恶劣地面固定)。二．不同质量等级的元器件对电源系统可靠性的影响元器件可靠性是系统可靠性的基础。系统的可靠性，在相当大的程度上取决于元器件的可靠性。而元器件的质量直接影响其失效率，不同质量等级对可靠性失效率的影响程度以质量系数来表示。在GJB/Z299B-98《电子设备可靠性预计手册》中给出了不同质量等级对应的质量系数值。下面分别采用高质量等级和低质量等级的元器件对电源系统进行可靠性预计，再对各自计算出来的MTBF进行比较。采用不同质量等级的元器件对电源预计概况如表1所示。分别将/h代入式中，可以分别得到电源的平均故障间隔时间如表2所示：表2不同质量等级元器件的电源的MTBF比较从上表可看出，电源系统采用高质量等级的元器件，其平均故障间隔时间是使用低质量等级的元器件的6倍。即可无故障地使用六年的电源，若使用质量等级低的元器件，此电源仅用一年就会故障。由此可见，在其他条件相同的条件下，由于质量的差异，可造成系统的可靠性相差甚远。质量等级越低，对应质量系数值就越大，表明元器件的失效率越高，可靠性也就越低。因此，元器件的质量等级选择非常重要。质量等级跟元器件的功能、性能参数一样，是选择元器件的基本依据之一。三．元器件的选择元器件的选择不当会造成所购买的元器件可靠性水平不符合要求，从而影响到系统的可靠性，因此，必须对元器件的选择进行控制。控制原则为：元器件的技术性能、质量等级、使用条件等应满足产品要求；要优先选用经实践证明质量稳定、可靠性高、有发展前途且供应渠道可靠的标准元器件，杜绝使用已淘汰的元器件；在产品设计时，应最大限度的压缩元器件的品种、规格及其生产厂点。3．1国产电子元器件的选用若选用国产元器件，应根据设备的质量和可靠性要求优先在按国家标准（GB）、国家军用标准（GJB）、“七专”技术条件（QZJ）、电子工业部标准（SJ）组织生产并经质量认证列入合格产品目录的器件中选用。“七专”管理方法生产的产品，器件型号上标有（G）词头。对于“...