电子产品可靠性设计中的潜电路分析

技术长廊 电子产品可靠性设计中的潜电路分析 SneakCircuitAnalysisintheReliabilityDesignofElectronicProducts i ■郭增欣石家庄职业技术学院(石家庄050081) 本文介绍了潜电路分析的方法、潜电路分析工具、潜电 路分析中注意的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 潜电路；潜电路分析工具 电子产品可靠性设计涉及到诸多学科， 为了增加电子系统的可靠性，设计师们应用 了有效的可靠性保障技术(如降额设计、热 分析和电应力分析、电磁兼容设计)。很多系 统的崩溃都是由部件级的故障导致的，但是 故障不是由其零部件损坏所导致的。系统中 没有一个部件发生损坏，但系统非正确的运 图1潜电路警车控制实 行却导致了整个系统的瘫痪。设计错误可以 例 抑制系统正常功能或者得到不希望的功能， 这些事件可在现代武 器体系中造成危险甚 至悲惨的结果。比如， 因为一个未被检测出 的设计错误，导弹在没 注意的情况下就发射 了。在这些非故意事件 中的一个极重要的因 素就是“潜电路”。 潜电路(也叫做潜 在电流路径)是可以导 致不期望的功能或者 抑制了正常功能的电 流路径。它不考虑元件 的损坏。基于潜电路分 析的重要性，美军标 圜i奄弓度品蚊苍 }2008．1www．ee。pw．com．Cn 栏目编辑李健 MIL—STD一1543要求航空、航天、水中交通 工具和导弹系统进行潜电路分析。我国军标 GJB450A中也对潜电路分析进行了定义和要 求，目前我国在航空航天等的重要军工项目 也全部要求进行潜电路分析。 潜电路的倒子 警用货车在购买之后改装电路，增加了 一个控制开关，2．4Hz闪光继电器和一个二 极管来控制车顶的蓝色闪光灯。打开闪光控 制开关后车顶灯亮，刹车灯和倒车灯2．4Hz 频率闪亮。但是这时候形成一个潜电路，如 红色线路。脱离了变速箱换档锁。通常是踩 下刹车踏板才可以挂挡行驶，这时候误踩油 门踏板，车辆也可以挂挡行驶，造成严重的 交通肇事。 哪些电路容易形成潜电路? 电子设计中容易造成潜路径的电路主要 是模拟的功率开关电路。潜电路本质上不适 用于数字电路，因为一个设计中完全的数字 部分实际上从未传递功率流而仅仅是信号。 然而数字电路的输出常常直接控制危险负载， 并且逻辑的失败可以导致错误地激活这些负 载。数字电路失效更多的可能是由于时序问 题、错误的逻辑、内存失败和其他原因。这 些问题是使用数字仿真和电路仿真来解决的。 识别潜电路的方法 分析许多潜电路案例后，人们找到了经 析分 叶吩。襄¨，#峰●●☆§●●● 司 要 键 摘 关 箨鏊霾麓嚣鏊嚣羹 万方数据 栏目编辑李健 常导致潜电路的拓扑模式。这些拓扑模式和 潜电路有独特的关联性。潜电路分析传统方 法是手工分析并且转换原理图，形成一个网 络树并且把线索 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 应用到这些树。网络树的 建立是一个拓扑格式，电源在树的顶端，底 端是地，图2是网络树的实例。 识别潜电路使用的拓扑模式主要有以下 几种： ·单线 ·多电源(Y模式) ·多地(倒Y模式) ·多电源和多地(X模式) ·H模式 H模式是所有模式中最重要的，潜电路 大多数来自这个模式。这个模式的特点就是 两个节点五个分支，每个分支可以包含不同 的元件。鼯个分支来源于一个或多个电源并 且两个其他的分支最终到地。第五个分支就 是连接两个节点的横梁，位于横梁上的电路 元件允许双向电流流过。 潜电路分析不能广泛的进行是因为： ·潜电路分析花费昂贵，劳动量大并且 需要不受约束的承包商采用专门的工具进行 分析，而且分析人员也是要经过专业 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 ； ·分析需要全部的原理图信息，通常是 在设计的后期或者在生产的早期进行分析。 因此导致修改设计带来的非常大的花费和困 难； ·如果将潜电路分析从机构内部分离出 来，有时候会导致错误的鉴别，或者鉴别出 的问题并不是需要修正的问题。 潜电路分析工具 由于潜电路分析的市场和技术需要，国 外很早就有专门潜电路分析工具。潜电路分 析工具(SCAT，SneakCircuitAnalysis T001)技术是由美国SoHaR公司与美国空军 发展中心的Rome实验室共同发展起来的。 最早是在工作站基础上使用的，传统的潜电 技术长廊 路分析技术是先自动产生网络树，然后人工 陶2潜电路网络树实例 来识别潜路径。随着计算机技术的发展 SCAT已经发展的PC版，不需要使用传统的 网络树，也不需要识别拓扑模式。可以应用 在设计的早期阶段，避免了为产生网络树而 消耗的时间和工作。设计 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师或者可靠性 分析人员利用这个工具可以迅速识别和纠正 潜路径和相关的设计缺陷。 欧洲宇航局SNAP也是专门用于潜电路 分析的工具。我国自己也研制了CSAS潜电 路分析软件。SCAT潜电路分析工具工作流 程如图3所示。 潜电路分析需要注意的几个问题 ·网络表文件的导入：目前国内原理图 图3SCAT潜电路分析 设计工具种类很多，每个工具产生的数据格 I：具t作流程 式不同。利用潜电路分析工具需 要将这些不同种类的原理图转换 成可以读取的EDIF2．0．0和 EDIF3．0．0格式。 ·元件库模型：潜电路分析工 具使用的模型和一般的电路仿真 库模型不同，相对简单很多。工程 师可以轻松建立新的元件库模型。 这些模型只考虑元件管脚的连通 性。连通性确定了有什么方式电 流流经这些设备端口。允许电流 流动的任何两个端口列在同一排 并且用逗号分开。例如，一个电阻 www．eepw．com．cn2008．1 童孑座品畦幂 I圜 万方数据 技术长廊 的端口名字是N1和N2，因为电流可以双向 流过这些一个电阻上的端口，这个模型将是 “N1，，N2”。二极管的模型是“N+，N一”。表示 电流从N+端口流到N一端口，但是不可以反 向，用单个逗号表示。如果一个端口没有电 流流到另一个端口，那么这个端口显示就是 他本身，这个情况就像场效应管的门。每一 套端口的名字用标签来前缀并且和以端口名 字相关的类别顺序全部排列。下面两个例子 是二极管和场效应管，表示的是模型库文件 内容。 N+．N- ；portN+ctmlK。l“Il”I：：l‘”1N A，C jpottA corI[]ectedtoportC D10DE XS，，NDj》ort：器bi—Ilitcc[hreally“mJ1ectnllomlnND X0 ；singiepcrt，notCOF．1]ectt0any JN ·电源和回线： 电源端口的选择包括： 更多相关内容．请访问 。经过连接器进到设备内部的所有外部 www．eepw．com．cn／AC／DC电源； emaa／20080118．htm·所有内部产生和管理的AC／DC电源； 囡j·誊号殪品t承12008．1l～．eepw．COrn．cn 栏目编辑李健 ·电路板上电池； ·具有足够大能量的，能够引起敏感元 件错误动作的端接。 电源回线： ·所有数字地； ·所有底盘地； ·所有AC／DC回路； ·能够吸收能量的其他信号线。 ·电容：电容在电路中使用方式有两种， 一种是直流电路，一种是交流电路。需要分 析电容是短路还是断路状态。 ·开关：开关有两种模式需要选择其中 之一，一个是先通后断模式，一个是先断后 通模式。 结语 潜电路分析(SCAT)已经使用了30年以 上，最初的计算机半自动版本是波音公司在 1967年用于NASA阿波罗项目。虽然我们的 电子技术发展很快，集成电路的发展取代了 分立元件的使用，减少了潜电路发生的几 率，但是技术的进步对可靠性要求也是越来 越高，如今SCA的应用包括所有的功率开关 电路，潜电路分析可以预防在正常情况下由 于人为加电造成的危险或者在错误情形下人 为加电导致的潜电路。使用线索表是传统 的，也是经典的，但是需要专业人员付出时 间和精力才能很好地完成潜电路分析。PC 的发展给电子设计工程师提供了自动的潜电 路分析工具。潜电路分析工具将帮助电子设 计师尽早的发现潜电路，减少设计错误和设 计缺陷，提高系统的安全性和可靠性。燃 参考文献： 1．SneakCircuitAnalysis：AMeansof VerifyingDesignIntegrity，NAVSOp-3634， 1987．8 2．SCATuserguideSOHAR2007 3．严殿启，CSCA的现在和将来，航天控 制．1998．6 万方数据 电子产品可靠性设计中的潜电路分析 作者： 郭增欣 作者单位： 石家庄职业技术学院,石家庄,050081 刊名： 电子产品世界 英文刊名： ELECTRONIC ENGINEERING & PRODUCT WORLD 年，卷(期)： 2007(1) 参考文献(3条) 1.Sneak Circuit Analysis:A Means of Verifying Design Integrity[NAVSO P-3634] 1987 2.SCAT user guide,SOHAR 2007 3.严殿启 CSCA的现在和将来 1998(06) 本文读者也读过(10条) 1. 刘明君.禹申.黄金.LIU Ming-jun.YU Shen.HUANG Jin 电路可靠性设计的探讨[期刊论文]-煤矿机械 2006,27(11) 2. 袁海鹰.洪明禄.黄会雄.Yuan Haiying.Hong Minglu.Huang Huixiong 高速时钟电路的可靠性设计[期刊论文]- 电子测试2007(11) 3. 邓超.于平.施炜雷.DENG Chao.YU Ping.SHI Wei-lei 电路仿真在可靠性设计中的应用[期刊论文]-微计算机信 息2008,24(31) 4. 辛波.马静.Xin Bo.Ma Jing 基于PSpice仿真的SLD控制电路降额设计[期刊论文]-国外电子测量技术2007,26(1) 5. 邹伟.王清利 某导弹海态遥测系统电池激活电路可靠性设计[会议论文]-2004 6. 王南.陆冰松 通信领域电磁兼容性标准概述[期刊论文]-安全与电磁兼容2001(3) 7. Karl R.Volk 采用LDO改善白光LED的镇流性能[期刊论文]-电子产品世界2004(1) 8. 张民 电磁兼容性标准简介(二)[期刊论文]-电气时代2004(7) 9. 赵金奎.孔繁斌.李伟民 电磁兼容性检测实验室的管理与维护[会议论文]-2008 10. 顾启民.吕庭 单片机系统中复位电路可靠性设计[期刊论文]-电子测量技术2001(3) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dzcpsj200801055.aspx