电子电路系统设计方法

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1、系统，有多个个体组成，且个体之间通过相互作用，形成一个有机且完成一个完整功能的整体。它有两个核心点，一是多个个体，二是个体间相互作用。而个体和个体之间的相互作用就是通过接口实现的，这里的接口包括电气接口、信息接口、机械接口、环境接口，所以有的教科书上也把系统设计简化称为“接口设计”，此称呼虽显粗浅，倒也基本恰如其分。其分析框架如图：下面用实例来说明上图的功用。分析的方法就是先列出接口的list（以投影仪为例），如下表（以下内容仅供示意分析方法之用，因非投影专业技术人员，不尽之处，敬请海涵）。接口list单一故障list措

2、施电气接口电源插座电源插座地线接地不良塑料壳（容错措施）隔离电源（容错措施）独立地线（防错措施）松动脱落插座带防脱落架固定装置（防错措施）电源波动用带稳压功能的电源模块（防错措施）数据线插座接触不良用带拧接固定的接插件（防错措施）数据线偏长说明书规定数据线长度限制（防错措施）数据线受扰误插导致信号线短路输出端口加防短路电路输入端加保护电路（容错措施）信息接口数据接口与不同电脑、不同操作系统的匹配键盘输入快按多个键同时按下，如on/off与menu同时按下软件读键不响应（防错措施）按键的时间过长，如ON/OFF、Menu键

3、电路设计采用沿触发，而不是电平触发（防错措施）投影输出距离远近的清晰程度遥控器输入连续快速按短时间内连按的按键不响应（防错措施）其他型号的投影仪遥控器混用互扰制定自己的专用协议（防错措施）机械接口吊装安装孔强度多圈螺纹（防错措施）安装不正会否影响投影效果左右可调（纠错措施）桌面平放支腿环境接口温度湿度环境温度过高高温保护不启动（防错措施）环境温度过低预热后再启动（防错措施）散热进出风孔积灰过热提示灰尘大（判错措施）长时间运行热保护停机（判错、纠错措施）电磁环境静电电压跌落与瞬时中断列出每一个具体的接口，这一点倒还不算难，

4、基本了解产品的工程师都可以做得到。下一步就是列出每个接口的单一故障状态（SFC）了，这需要一点对产品的理解，不过有个东西可以好好利用，就是公司过去同类产品的投诉记录，当然也可以结合一些行业资深人士的经验（如上表中<单一故障list>一列）。这部分列得越全，则后面问题预防的就会越好。毕竟，发现问题是最难的，君不闻“一流的人才发现问题，二流的人才解决问题，三流的人才制造问题”嘛。测试分为标准符合测试、用户现场模拟测试、基于失效机理的测试、应力变化率测试、组合应力测试。过程审查1.方案及具体设计时参考了哪些相同或相似的产品？2

5、.产品可靠角度上，从这些相同或相似的产品借鉴到了哪些经验？3.哪些元器件是关键元器件？4.关键元器件供货厂家提供的可靠性参数5.环境条件：6.这样的环境对设备的那些方面提出什么要求？7.公司同类产品出现过哪些故障？8.关键元器件和机械零件已知有哪些缺点？9.这些缺点在设计中采取了哪些措施？10.在设计中假定设备、最热的部件的工作温度是多少？11.设备或部件耐热的能力是多少，有多少裕量？12.电路中有哪些暂态过程的瞬时过载？暂态保护是如何设计的？13.直径超过12mm或引头重量超过7克的器件是否可靠固定在电路板上？基于失效

6、机理的分析主要失效机理：1.ESD失效2.MSD失效3.机械失效4.闩锁及EOS失效5.电应力:持续电应力（纹波,噪声,压降）和突发电应力（上电冲击,热插拔,上电时序,浪涌,雷击.）具体例子1电容低电压失效机理示意图2电容引脚断裂失效的机理3可靠性串并联模型分析串联结构系统可靠度为：R=Rb*Rc；并联结构系统可靠度为：R=1-(1-Rb)*(1-Rc) 潜在失效点1.面膜：按键粘连；按键不起作用或直接导通；按键互锁功能不可靠；2.显示屏：静电打坏；显示字库不全或乱码；乱码；破裂；受到干扰时候显示死机；亮度不均匀；触摸屏

7、灵敏度失效；触控板不可靠；3.数据接口：数据传输错误；数据传速率高导致数据刷新慢；直接通讯可以但光电隔离不可以；1.接插件：松动；触点氧化接触不良；生产野蛮导致失效；2.线缆：电缆断线；传输距离；电瓶串联线过流烧毁；3.电路板：芯片本身问题；变形导致虚焊或功能失效；焊点间距伪短路导致开关机；异常关机；接收信号失常；电源带负载不正常；RohS焊接良品率；上电时序导致电源跌落；控制器异常reset；断电上电冲击电流；超声清洗导致残留液体；4.振动噪声：不抗摔；风扇长时间运行导致噪声；磨损导致断裂或噪声；共振导致断裂噪声大；重

8、心不稳；5.报警：防盗装置异常报警6.功能失常：发动机熄火；刹车不平衡；7.环境适应性：防进液等级；湿热环境下绝缘强度下降；高海拔引起的性能参数漂移或精度下降；电气环境条件电压；设备高温防范方法；通风过滤通道的设计和测试；水冷散热冷却剂引起的问题；8.人机接口：操作者状态；听筒无声；连接方法的标识；9.测量精度：纹波