電路可靠性設計課件

電路系統(tǒng)可靠性設計規(guī)范電路系統(tǒng)可靠性設計規(guī)范1、電子可靠性設計原則1.1RAMS定義與評價指標1.2系統(tǒng)可靠性模型1.3系統(tǒng)失效率的影響要素1.4電子產品可靠性指標1.5工作環(huán)境條件的確定1.6系統(tǒng)設計與微觀設計的區(qū)別1.7過程審查與測試1.8設計規(guī)范與技術標準2、電路可靠性設計規(guī)范2.1降額設計2.2電路熱設計規(guī)范2.3電路安全性設計規(guī)范2.4電路板EMC設計規(guī)范2.5PCB設計規(guī)范2.6可用性設計規(guī)范2.7可維修性設計規(guī)范目錄1、電子可靠性設計原則2、電路可靠性設計規(guī)范目3、元器件應用3.1電子元器件的選型基本原則3.2無源元件（電阻、電容、電感、接插件）3.3二極管/三極管3.4晶振3.5散熱器件3.6數字IC3.7電控光學器件（光耦、LED）3.8AD/DA及運放3.9電控機械動作器件3.10能量轉換器件（開關電源、電源變換芯片、變壓器）3.11保護器件（保險絲、磁環(huán)磁珠、壓敏電阻、TVS管等）3、元器件應用4、元器件失效機理與分析方法4.1常見元器件失效機理4.2分析方法4.3失效分析輔助工具5、可靠性測試5.1標準符合性測試5.2邊緣極限條件測試5.3容錯性測試5.4HALT測試5.5破壞性測試5.6隱含條件測試5.7接口條件測試6、可靠性設計微觀管理方法軟件工具、AAR、checklist4、元器件失效機理與分析方法方法論、標準不知年之所加，氣之盛衰，虛實之所起，不可以為工；系統(tǒng)的觀點；MECE法則。前言方法論、標準前言電路可靠性設計課件1.1RAMS定義與評價指標1.2系統(tǒng)可靠性模型1.3系統(tǒng)失效率的影響要素1.4電子產品可靠性指標1.5工作環(huán)境條件的確定1.6系統(tǒng)設計與微觀設計的區(qū)別1.7過程審查與測試1.8設計規(guī)范與技術標準1、電子可靠性設計原則1.1RAMS定義與評價指標1、電子可靠性設計原則1.1、RAMS定義與評價指標來自于《EN50126-1999》可靠性工程：包括一整套過程、方法、工具和標準。1.1、RAMS定義與評價指標來自于《EN50126-199安全性安全性：是一個相對概念，風險低于預期的程度。包括：辨識測定與分析定量化，對危險發(fā)生概率及可能的傷害程度進行評定；控制與處理技術措施如消除、避開、限止、轉移；管理措施如檢查、教育、訓練。綜合評價，危險度等級評定，與要求比較后，判明安全水平。安全性安全性：是一個相對概念，風險低于預期的程度。包括：可用性ISO13407、ISO9241：針對計算機系統(tǒng)的可用性國際標準產品，特定使用環(huán)境下，為特定用戶，用于特定用途時，三個指標的滿足程度：可用性ISO13407、ISO9241：產品，特定使用環(huán)在規(guī)定條件下、規(guī)定時間內、完成規(guī)定功能的能力。

規(guī)定條件：指使用條件、環(huán)境條件、操作技術、維修方法等，如應力、溫度、濕度、塵砂、腐蝕等

規(guī)定時間：可靠性區(qū)別于其他質量屬性的特征。

規(guī)定功能：規(guī)定的功能

固有可靠性+使用可靠性可靠性在規(guī)定條件下、規(guī)定時間內、完成規(guī)定功能的能力。

可靠性可靠性指標λ(t)是失效率，它是時間的函數?？煽慷瘸芍笖捣植?，即失效率為一個常數，則MTBF=1/λMTBF/MTTFR(t)是設備的可靠度可靠性指標λ(t)是失效率，它是時間的函數?？煽慷瘸芍笖捣植伎删S修性

按規(guī)定使用條件，在給定時間間隔內，產品保持在某一指定狀態(tài)或恢復到某一指定狀態(tài)的能力。在此狀態(tài)下，若在規(guī)定的條件下實現維護并使用所指定的過程和資源時，它能實現要求的功能。軟件稱為“可維護性”定義來源GB/T11457-95修復率（μ）平均系統(tǒng)修復時間（MTTR）：包括診斷問題的時間、維修技術人員到位的時間以及實際維修系統(tǒng)的時間

平均維修時間平均修復時間最大修復時間GJB451-90、GJB/Z91-97可維修性

按規(guī)定使用條件，在給定時間間隔內，產品保持在某一指1.2、系統(tǒng)可靠性模型導通為正常截流為正常R=Ra*Rb；R=1-(1-Ra)*(1-Rb)1.2、系統(tǒng)可靠性模型導通為正常截流為正常R=Ra*Rb；R1.3、系統(tǒng)失效率的影響要素整機失效率元器件平均失效率(1~3)*10-5降額因子(1~10)*10-2環(huán)境因子老練篩選效果因子0.1~0.5機械結構因子1.5~2.5制造工藝因子1.5~3.5元器件個數試驗室0.5~1室內1.1~10陸地固定5~10車載13~30艦船載10~22機載50~801.3、系統(tǒng)失效率的影響要素整機失效率元器件平均失效率(1~1.4、電子產品可靠性指標K形狀參數

α位置參數b尺度參數正態(tài)分布威布爾分布指數分布：沒有記憶的故障，偶發(fā)失效，沒有必然原因；正態(tài)分布：多微因合成，沒有主導因素，有基本均勻的累積效應，由累積損耗造成故障，如腐蝕、磨損、表面破壞、老化等；威布爾分布：有最弱環(huán)，使用串接式的機械系統(tǒng)、機電系統(tǒng)、電子系統(tǒng)，這些設備的疲勞失效、真空失效、磨損失效都認為符合威布爾分布。1.4、電子產品可靠性指標K形狀參數正態(tài)分布威布爾分布指數1.5、工作環(huán)境條件的確定1.5、工作環(huán)境條件的確定1.6、系統(tǒng)設計與微觀設計的區(qū)別1.6、系統(tǒng)設計與微觀設計的區(qū)別電路可靠性設計課件1.7、過程審查方案及具體設計時參考了哪些相同或相似的產品？產品可靠角度上，從這些相同或相似的產品借鑒到了哪些經驗？哪些元器件是關鍵元器件？關鍵元器件供貨廠家提供的可靠性參數環(huán)境條件：這樣的環(huán)境對設備的那些方面提出什么要求？公司同類產品出現過哪些故障？關鍵元器件和機械零件已知有哪些缺點？這些缺點在設計中采取了哪些措施？在設計中假定設備、最熱的部件的工作溫度是多少？設備或部件耐熱的能力是多少，有多少裕量？電路中有哪些暫態(tài)過程的瞬時過載？暫態(tài)保護是如何設計的？直徑超過12mm或引頭重量超過7克的器件是否可靠固定在電路板上？……1.7、過程審查方案及具體設計時參考了哪些相同或相似的產品？1.8設計規(guī)范與技術標準GB、GJB、QJ、SJ、行標、企標、ISO、IEC、EN…GB/T7828可靠性設計評審GJB/Z35元器件降額準則GJB/Z27電子設備可靠性熱設計手冊QJ1474-1988電子設備熱設計規(guī)范GJB-Z102軟件可靠性和安全性設計準則IEC61508-7電氣電子可編程電子安全相關系統(tǒng)的功能安全第7部分技術和措施SJ20370-1993軍用電子測試設備通用規(guī)范.設計和結構的基本要求……1.8設計規(guī)范與技術標準GB、GJB、QJ、SJ、行標、企2.1降額設計2.2電路熱設計規(guī)范2.3電路安全性設計規(guī)范2.4電路板EMC設計規(guī)范2.5PCB設計規(guī)范2.6可用性設計規(guī)范2.7可維修性設計規(guī)范2.8軟件可靠性設計規(guī)范2、電路可靠性設計規(guī)范2.1降額設計2、電路可靠性設計規(guī)范2.1、降額設計降額等級的確定；降額參數與降額因子結溫—功率降額實例2.1、降額設計降額等級的確定；降額等級由系統(tǒng)設計、質量、客戶服務、財務等部門集體設計評審，按照下屬標準確定降額等級。I級降額：最大的降額，適用于：a失效將導致人員傷亡或設備及保護措施的嚴重破壞；b高可靠性要求的設備卻采用了新技術新工藝；c設備失效不能維修；d系統(tǒng)對設備的尺寸重量有苛刻限制。II級降額：a設備失效將導致設備與保障設備的損壞；b高可靠性要求；c且采用了專門的設計；d較高的維修費用；III級降額：a設備失效不會造成人員和設備的傷亡破壞；b成熟的標準設計；c故障設備可迅速、經濟的加以修復；d設備尺寸重量無大的限制。降額等級由系統(tǒng)設計、質量、客戶服務、財務等部門集體設計評審，電容降額因子電容降額因子中小規(guī)模集成電路降額參數是電壓、電流或功率，以及結溫。大規(guī)模集成電路主要是降低結溫。集成電路降額因子中小規(guī)模集成電路降額參數是電壓、電流或功率，以及結溫。集成電電路可靠性設計課件電路可靠性設計課件降額設計審查表對于大功率的器件，是否至少滿足Ⅲ級降額？是否考慮到開關機瞬時的電壓尖刺對電阻降額的影響？是否考慮到與能量存儲器件（電感、電容等）相連的器件容易產生瞬間的尖峰電壓或者電流對相關器件降額的影響？鉭電容降額系數是否到0.5以下？低阻應用場合（電源輸入端），鉭電容是否降額到0.3？支持熱插拔的電路中，鉭電容的降額是否滿足浪涌電流應力？……降額設計審查表繼電器的線包電流不能降額，而應保持在額定值左右（100±5%）；否則會影響繼電器的可靠吸合。電阻器降低到10%以下對可靠性提高已經沒有效果。對電容器降額應注意，對某些電容器降額水平太大，常引起低電平失效，交流應用要比直流應用降額幅度要大，隨著頻率增加降額幅度要隨之增加。結構件設計降額不能增加過大，否則造成設備體積、重量、經費的增加。繼電器的線包電流不能降額，而應保持在額定值左右（100±5%2.2、電路熱設計規(guī)范熱設計基礎基本概念傳導散熱風冷散熱半導體制冷其它制冷方式熱設計規(guī)范熱設計檢查表2.2、電路熱設計規(guī)范熱設計基礎基本概念熱設計的目的工程設計近似估算：小功率器件（電子元器件）：熱耗≈功耗；大功率設備：近似熱耗≈0.75*功耗；電源模塊：散熱量≈（10%--25%）×功耗；轉換效率75%--90%，基本概念熱設計的目的工程設計近似估算：熱阻溫差熱耗℃/W℃WR=△T/Q熱阻溫差熱耗R風量（風速）：1CFM=0.0283m3/min熱功率密度：熱流密度：對流換熱系數：流體與固體表面之間的換熱能力，即：物體表面與附近空氣溫差1℃、單位時間、單位面積上通過對流與附近空氣交換的熱量。單位為W/(m2·℃)。風量（風速）：1CFM=0.0283m3/min流體與固體表冷卻方式選擇的依據冷卻方式選擇的依據傳導散熱Rja=Rjc+Rcs+RsaRjc：Datasheet；Rcs：用導熱油脂或導熱墊后再與散熱器安裝，0.1—0.2℃/W；若器件底面不絕緣另加云母片絕緣，則選1℃/W；Rsa：散熱片的熱阻。Ta：環(huán)境溫度40—60℃Tj：結溫125℃P：熱耗≈功率（對非能量轉換器件）Rja：熱阻傳導散熱Rja=Rjc+Rcs+RsaTa：環(huán)境溫度40—6傳導散熱經驗數據散熱器的表面處理有電泳涂漆或黑色氧極化處理，其目的是提高散熱效率及絕緣性能。自然冷卻下可提高10-15%，通風冷卻下可提高3%；電泳涂漆可耐壓500-800V。傳導散熱經驗數據散熱器的表面處理有電泳涂漆或黑色氧極化處理，風冷散熱確定冷卻空氣入口和出口的溫度和壓力；確定每個電子元器件的最高允許溫度(或溫升）；根據電性能和空間位置以及冷卻功率的要求，確定電子元器件的排列和布置方式；確定雷諾數；根據系統(tǒng)的結構尺寸和規(guī)定的雷諾數，計算空氣流過每個電子元器件或元器件組的質量流量(或體積流量)；計算系統(tǒng)的總壓力損失及需要的冷卻功率。風冷散熱確定冷卻空氣入口和出口的溫度和壓力；機柜溫升計算Q：機柜內的散熱功率（W）V：風機的體積流量（m3/min）基于機柜內耗散功率均勻分布的前提。V=3.16Q/△T機柜溫升計算Q：機柜內的散熱功率（W）V=3.16Q/局部散熱風冷計算V：強制風冷系統(tǒng)必須提供的風量m3/hQ：待冷卻設備或部件的總耗散熱量WC：空氣的比熱J/(Kg?℃)ρ:空氣的比重kg/m3△T：出口處和進口處的空氣溫差空氣的出口溫度根據設備內各單元允許的表面溫度確定；本計算公式忽略了輻射和自然對流的散熱（一般有10%左右），因此計算出的風量會稍大局部散熱風冷計算V：強制風冷系統(tǒng)必須提供的風量m3/h風扇扇葉的數量、形狀和傾斜程度都影響著散熱效果。（1）轉速和風量轉速越高、扇葉面積越大，出風量也越大（還跟扇葉角度有關）；單位時間內風量↑，空氣流動↑，帶走熱量↑，散熱效果越好。（2）風扇軸承滑動軸承：成本低，摩擦力大，潤滑油揮發(fā)或軸承受損常致風扇噪音過大甚至停轉，故障率高；滾珠軸承：成本高，噪音大，可靠性高，高檔散熱器風扇用滾珠軸承。風扇扇葉的數量、形狀和傾斜程度都影響著散熱效果。電路可靠性設計課件半導體制冷半導體致冷片自身功耗大，勿用于大功率冷卻，只適用于器件和儀器儀表的冷卻。冷卻功能模塊的電功率一般為所需冷卻功率的3%—6%。半導體制冷半導體致冷片自身功耗大，勿用于大功率冷卻，只適用于其它制冷方式熱管制冷相變制冷其它制冷方式熱管制冷熱設計規(guī)范熱設計前，要了解熱設計有關技術要求、冷卻功率、散熱器熱特性、設備所處的工作環(huán)境、冷卻劑及與冷卻系統(tǒng)相關的技術數據。熱設計規(guī)范熱設計前，要了解熱設計有關技術要求、冷卻功率、散熱降額使用：降額，可有效減少溫升；根據器件的溫度系數計算參數溫漂對系統(tǒng)的影響；器件選型：同樣功能的低功率器件、溫度不敏感元器件；片狀電阻、線繞電阻(少用碳膜電阻)、獨石電容、鉭電容(少用紙介電容)、MOS/CMOS電路、硅管(少用鍺管)…高熱、輻射大元件安裝在同一PCB，密封、隔離、接地和散熱處理。發(fā)熱元件不能密集安裝；元器件的合理布局，減小熱阻；散熱裝置與元器件接觸面平整、光潔，涂敷導熱材料(硅脂、鋁、銅)；內部電路安裝服從空氣流動方向：進風口→放大電路→邏輯電路→敏感電路→集成電路→小功率電阻電路→有發(fā)熱元件電路→出風口；散熱器葉片要垂直印制板；發(fā)熱元器件在機箱上方，熱敏元件在機箱下方優(yōu)選機箱金屬殼體作散熱裝置，尤其是密封機箱內大熱量元件；降額使用：降額，可有效減少溫升；熱源接近出風孔；熱敏器件不在熱流通道；元器件和結構距離≥13mm，利于空氣流動；變壓器靠近出風孔；大功率電阻和整流二極管不緊貼印制板；結構設計成煙囪原理抽熱風；進出風孔不宜太近。熱源接近出風孔；熱屏蔽板隔開（拋光的金屬薄板，黑度?。簧帷?W器件安裝在金屬底盤上，或安裝傳熱通道通至散熱器。屏蔽罩內面涂黑，輻射能力強，外面光滑反射熱能力強；自然對流換熱效率低，3-10W/m2℃，≥40℃溫升考慮對流散熱；物理隔離法或絕熱法進行熱屏蔽的材料：石棉板、硅橡膠、泡沫塑料、環(huán)氧玻璃纖維板，金屬板和澆滲金屬膜的陶瓷；發(fā)熱元件與機殼之間的距離大于35—40mm；保持熱環(huán)境近似恒定，減輕熱循環(huán)與沖擊；直接氣冷時，氣流中所含水份及其它污染物不得滴入帶電部件機殼的最大熱流密度不超過0.039W/cm2，機箱溫度不高于標準要求，一般不超過42℃；熱屏蔽板隔開（拋光的金屬薄板，黑度?。?；散熱器直齒結構，齒槽垂直于水平面；單板布局要求：大功率發(fā)熱源在出風口、熱敏感器件遠離熱源、電解電容遠離熱源；.大功率電阻須滿足在預計溫度下的功率降額，同等功率電阻優(yōu)選大體積；電感和變壓器既是發(fā)熱器件也是熱敏感器件，需散熱和遠離熱源；自然冷卻散熱器：A自然冷卻時溫度邊界層較厚，齒間距太小，兩個齒的熱邊界層易交叉，影響齒表面對流，所以自然冷卻散熱器齒間距≥12mm；如散熱器齒高≤10mm，可按齒間距≥1.2倍齒高來確定散熱器的齒間距；B散熱齒表面不加波紋齒；C自然對流散熱器表面發(fā)黑處理，強化輻射換熱；D自然對流達到熱平衡的時間較長，所以散熱器基板及齒厚應足夠，以抗擊瞬時熱負荷的沖擊，優(yōu)選≥5mm。導熱：導熱系數大的金屬材料做導熱材料；利用機殼或底板進行散熱；縮短導熱通路。散熱器直齒結構，齒槽垂直于水平面；被散熱器件與散熱器的接觸表面光滑平整，接觸面粗糙度Ra≤6.3μm；輻射是真空中傳熱的唯一方法。增加輻射黑度ε。增加輻射面積S輻射體對于吸收體要有良好的視角，即角系數ф要大。熱源附近的電子設備機箱避免處理為黑色.室外陽光直曬的地方，機箱處理為銀白色被散熱器件與散熱器的接觸表面光滑平整，接觸面粗糙度Ra≤6.采用強迫風冷系統(tǒng)時，應保證機箱內產生足夠的正壓強。減小自然對流熱阻的方法：流體流經過的是垂直表面，即面對流體的表面向上。進入電子設備的空氣與排出的空氣之間的溫差不應超過14℃；不重復使用冷卻空氣；在不影響電性能的前提下。將發(fā)熱量大的元件集中在一起，并與其他元件采用熱絕緣，可使系統(tǒng)所需風量、風壓下降，從而可減小通風機的電機功率。通風系統(tǒng)進出口遠離避免氣流短路。為提高發(fā)熱元件的換熱效率、可將元件裝入與其外形相似的風道內。抽風冷卻主要適用于熱損耗比較分散的整機或機箱，其特點是風量大、風壓小，各部分風量分布比較均勻。鼓風冷卻主要用于單元內熱量分布不均勻的情況，各單元需要有專門的風道冷卻，風量較大，因此，風壓大，風量比較集中。軸流式風機風量大、風壓??；離心式風機風壓高、風量小。采用強迫風冷系統(tǒng)時，應保證機箱內產生足夠的正壓強。為防止氣流回流，進口風道的橫截面積應大于各出口分支風道截面積之和。在冷卻氣流流速不大的情況下，元件按叉排方式排列，這樣可以提高氣流的紊流程度、增加散熱效果。集成塊較多的印制電路，可以在集成元件間加紊流器，以提高換熱效果。高原高空的電子設備對流換熱系數為：從電子設備機殼排出的冷卻空氣溫度不能超過71℃印制電路板背面30%的面積可用于有效的熱傳遞。自然對流冷卻的印制板總的傳熱表面積可以達到印制電路板面積的1.3倍。液體冷卻，機箱應留有冷卻劑受熱后膨脹的空間；冷卻液粘度要低，利于降低熱阻。為防止氣流回流，進口風道的橫截面積應大于各出口分支風道截面積水冷用去離子水，以防水垢。冷卻劑須工作在最低溫度下不結冰，工作在最高溫度下不沸騰。冷卻系統(tǒng)的吸氣孔應在較低部位，而排氣孔在較高部位，水冷用去離子水，以防水垢。熱設計檢查表自然冷卻1)是否使用最短的熱流通道?2)是否采用金屬作為導熱通路?3)電子元件采用垂直安裝和交錯排列?4)對熱敏感的元件是否與熱源隔離,當二者距離小于50mm,是否采用熱屏蔽?5)對發(fā)熱功率大于1W的器件,是否安裝在金屬底座或與金屬散熱器具有良好的導熱通路?6)熱源的表面黑度是否足夠大?7)是否有供通風的百葉窗?8)對密閉式熱源是否有良好的導熱通路？熱設計檢查表自然冷卻1)流向發(fā)熱元件的空氣是否經過冷卻、過濾?2)是否利用順流氣流對發(fā)熱元件冷卻？3)氣流通道大小是否適當?是否暢通?4)機的容量是否適當?抽風/吹風選擇是否恰當?5)風機的電動機是否得到冷卻?對風機故障是否采取防護措施?6)空氣過濾器是否適當?是否易于逐個清洗和更換/7)是否對系統(tǒng)中的氣流分布進行測量或仿真?8)關鍵器件是否有氣流流過?9)是否測量過關鍵器件的溫升?10)是否測量過風機的噪聲/11)易損壞的散熱片是否有保護措施?12)室外電子設備是否有防水功能?強迫風冷1)流向發(fā)熱元件的空氣是否經過冷卻、過濾?強迫風冷功率器件是否作了響應降額?功率器件1)是否對發(fā)熱器件和熱敏感器件進行隔離？2)對于多層印刷線路板中間層是否優(yōu)良的散熱通路3)是否采用措施降低線路板到散熱器或結構件之間熱阻?4)是否在必要的通路采用較粗的導線印刷線路板功率器件是否作了響應降額?功率器件1)是否對發(fā)熱器件和熱敏感1)對熱敏感器件是否與高溫熱源隔離?2)功率器件是否安裝散熱器?散熱器安裝方式是否合理?散熱器的表面是否經過涂覆處理?3)器件和散熱器接觸面之間,是否采取減小熱阻的措施?半導體器件1)對熱敏感器件是否與高溫熱源隔離?半導體器件是否與熱源采取隔離或絕熱措施?1)功耗大的電阻器是否采取冷卻措施?2)功耗大的電阻器是否采用提高導熱的方法?3)對功耗大的電阻器是否采取減小熱阻的措施?功率電阻電解電容1)是否為變壓器和電感提供了良好的導熱通路?2)是否為變壓器和電感放置在對流良好的位置?3)較大功耗的變壓器和電感是否采取專門的散熱措施?變壓器和電感是否與熱源采取隔離或絕熱措施?1)功耗大的電阻器是否采取冷卻2.3、電路安全性設計規(guī)范沒有危害的設計；有危害、做防護的設計；有危害、無防護、做標示的設計；安全性的設計原則：2.3、電路安全性設計規(guī)范沒有危害的設計；安全性的設計原則：安全用電阻燃材料防爆設計（壓力防爆、點火防爆）無毒安全的種類安全用電安全的種類序號檢查點序號檢查點1外部標記16防飛濺物能力2內部標記17有安全裝置的懸掛系統(tǒng)3控制器件及儀表標記18無安全裝置的金屬懸掛系統(tǒng)4符號19位置要求5導線絕緣顏色20APG和AP型設備標記6氣瓶內氣體識別21AP和APG型設備隨機文件7氣瓶連接點的標識22電氣連接8指示燈顏色23外殼結構9不帶燈按鈕的顏色24靜電預防10隨機文件25電暈11使用說明書26AP型設備性能要求12技術說明書27APG型設備性能要求13輸入功率28超溫危險的防護14環(huán)境條件29溢流15安全類型30液體潑灑安全性規(guī)范檢查項目（1）序號檢查點序號檢查點1外部標記16防飛濺物能力2內部標記1731剩余電壓46泄漏32剩余能量47受潮33外殼封閉性48進液34不用工具就可以打開罩蓋和門的安全性49清洗、消毒和滅菌35燈泡的安全性50壓力容器的水壓試驗36頂蓋的安全性51壓力釋放裝置37控制器件的導體部件的電阻52自動復位裝置的選擇38帶電部件的防護和標記53電源中斷后的復位39整機外殼安全性54電源中斷后機械壓的解除40調節(jié)孔安全性55危險輸出的防止41隔離56必須考慮的安全方面要危險42應用部分的隔離57單一故障的要求43軟軸的隔離58元器件的標記44可觸及部件的隔離59元器件的固定45電位均衡導線連接裝置60電線的固定安全性規(guī)范檢查項目（2）31剩余電壓46泄漏32剩余能量47受潮33外殼封閉性48進61保護接地阻抗73連接器的構造62功能接地端子74部件之間的連接63功能接地線的標記75電容器的連接64正常溫度后的連續(xù)漏電流76保護裝置65在正常溫度后的電介質強度77溫度和過載控制66潮濕預處理后的電介質強度78電池67外殼及零部件剛度79指示燈68外殼及零部件強度80控制器的操作部件69提拎裝置承載能力81有電線連接的手持式和腳踏式控制裝置70支承件承載能力82與供電網的分斷71抗墜落性83輔助網電源輸出插座72抗搬運應力84電源軟電線安全性規(guī)范檢查項目（3）61保護接地阻抗73連接器的構造62功能接地端子74部件之間85運動部件的防護95網電源接線端子和布線86傳動部件的安全性96網電源熔斷器和過電流釋放器87運動部件的可控性97網電源部分的布線88易磨損部件的可查性98電源變壓器89電控機械運動安全性99爬電距離90緊急裝置可靠性100保護接地——端子和連接91面、角和邊101內部布線92設備穩(wěn)定性102絕緣93可搬運性103過電流和過電壓保護94電源軟電線的連接電氣安全通用要求檢查表.xls安全性規(guī)范檢查項目（4）85運動部件的防護95網電源接線端子和布線86傳動部件的安全2.4、電路板EMC設計規(guī)范2.4、電路板EMC設計規(guī)范分立元件的高頻特性電阻的高頻等效電路電容的高頻等效電路電感的高頻等效電路分立元件的高頻特性電阻的高頻等效電路共模干擾和差模干擾共模干擾和差模干擾共模插損與差模插損IL=20log（V1/V2）共模插損與差模插損IL=20log（V1/V2）高頻思維與低頻思維差好高頻思維與低頻思維差隔離大小電流隔離高低電壓隔離高低頻率隔離模擬數字隔離輸入輸出隔離隔離大小電流隔離磁珠與磁環(huán)的特性【材料構成】：由含鐵、鎳、鋅等金屬的氧化物構成，俗稱鐵氧體；【高頻特性】：高頻時可以看成一個阻值隨頻率變化的電阻；【特點比較】：與電感比較，分布電容小，高頻特性好；【常用場合】：線路板上的電源或信號濾波。磁珠與磁環(huán)的特性【材料構成】：由含鐵、鎳、鋅等金屬的氧化物構磁環(huán)的差模應用和共模應用【材料構成】：含鐵、鎳、鋅等金屬的氧化物構成，俗稱鐵氧體；【高頻特性】：高頻時可以看成一個阻值隨頻率變化的電阻；【優(yōu)點比較】：可差模濾波又可共模濾波（根據夾入電纜的方式），應用方便;【常用場合】：電源電纜或信號電纜。磁環(huán)的差模應用和共模應用【材料構成】：含鐵、鎳、鋅等金屬的氧三端電容的正確使用三端電容的正確使用濾波元器件——饋通電容原理圖符號：內部構造圖：特點：通過螺釘直接安裝在屏蔽金屬結構，減小接地阻抗，輸入輸出良好隔離，濾波擴展到GHz頻段內。濾波元器件——饋通電容原理圖符號：特點：饋通電容與普通電容阻抗特性比較饋通電容器的阻抗特性已基本接近理想電容器。饋通電容與普通電容阻抗特性比較饋通電容器的阻抗特性已基本接近貼片電容PCB表面貼裝電容的引腳電感幾乎為零，其總電感一般來說比普通電容小3～5倍；其自諧振頻率一般是同等容值插件電容的2倍；推薦布線方式貼片電容PCB表面貼裝電容的引腳電感幾乎為零，其總電感一般來貼片電容的阻抗曲線貼片電容的阻抗曲線選型注意事項：【額定電流】：濾波器額定工作電流=設備額定工作電流×（1.5～2）；【插入損耗】：濾波器IL越大越好，整改可據超標頻點選合適濾波器；【認證信息】：CE或UL認證；【其他】：工作溫度，漏電流等。濾波器特性選型注意事項：濾波器特性電源濾波器——插入增益插入增益在0.1/100Ω的插損測試下能體現插入增益控制在EMC測試頻段外，如150kHz以下。電源濾波器——插入增益插入增益在0.1/100Ω的插損測試干凈地干凈地最好直接接大地或者設備金屬外殼。干凈地干凈地最好直接接大地或者設備金屬外殼。信號濾波器——RC電路變形R可以換成磁珠，C可以換成三端電容或者饋通電容。信號濾波器——RC電路變形R可以換成磁珠，C可以換成三端電容信號濾波器——差分線濾波電路共模扼流圈不會影響信號線的信號質量，比單獨串電阻或磁珠要好，但注意上圖中電容的容值對信號質量的影響。信號濾波器——差分線濾波電路共模扼流圈不會影響信號線的信號質信號濾波器——饋通濾波器與連接器配合信號濾波器——饋通濾波器與連接器配合濾波連接器濾波電路和連接器一體，分布電感和分布電容很小，高頻濾波好。濾波連接器濾波電路和連接器一體，分布電感和分布電容很小，高頻時鐘沿變緩電路設計從設計上使Clk上升/下降沿緩；沿變緩方法是增大R和C；在時鐘信號的輸出端串聯一個電阻R，此電阻同時可以用來進行匹配；電容C可采用在PCB設計時預留焊盤、通過信號線的對地分布電容來實現。時鐘沿變緩電路設計從設計上使Clk上升/下降沿緩；時鐘干擾抑制電路案例視頻播放產品，CLK無匹配電阻。時鐘干擾抑制電路案例視頻播放產品，CLK無匹配電阻。時鐘輸出匹配設計時鐘輸出不匹配致信號來回反射，反射與原信號疊加，產生振鈴或過沖，致嚴重輻射。時域波形頻域波形時鐘輸出匹配設計時鐘輸出不匹配致信號來回反射，反射與原信號疊時鐘輸出匹配設計串聯22～51Ω進行匹配PCB走線阻抗50～90Ω一般器件輸出阻抗為十幾Ω時鐘輸出匹配設計串聯22～51Ω進行匹配PCB走線阻抗50時鐘輸出匹配設計時鐘輸出匹配后時域圖頻域圖時鐘輸出匹配設計時鐘輸出匹配后對比時鐘輸出（匹配前）測試結果時鐘輸出（匹配后）測試結果對比時鐘輸出（匹配前）測試結果時鐘輸出（匹配時鐘輸出/驅動器件的電源去耦設計磁珠10uF大電容高頻電容，根據fclk選擇容值，范圍100pF～0.1uF，典型值為1000pF時鐘輸出/驅動器件的電源去耦設計磁珠10uF大晶振外殼地設計時鐘器件金屬外殼設計時定義為地網絡屬性。晶振外殼地設計時鐘器件金屬外殼總線信號沿的設計對可編程的總線輸出芯片，用軟件控制脈沖沿的上升時間；對不可編程的芯片，處理方法同時鐘源，每根總線對Gnd有分布電容，所以增大R可減緩信號上升沿?？偩€信號沿的設計對可編程的總線輸出芯片，用軟件控制脈沖沿的上案例SDRAM芯片總線沒加匹配電阻案例SDRAM芯片總線總線信號輸出匹配設計匹配電阻22Ω～51Ω不建議阻排：阻排易產生串擾，阻排中有一個壞，整個都要換總線信號輸出匹配設計匹配電阻22Ω～51Ω不建議阻排：總線驅動器件的電源去耦設計同時鐘源器件的電源去耦設計磁珠10uF大電容高頻電容，根據fclk選擇容值，范圍100pF～0.1uF，典型值為1000pF總線驅動器件的電源去耦設計同時鐘源器件的電源去耦設計磁珠關鍵IC的電源去耦設計磁珠直流阻值越小越好百MHz時的電阻越大越好低頻電容10uF高頻電容100pF～0.1uF典型值為1000pF關鍵IC的電源去耦設計磁珠低頻電容10uF高頻電容100pF開關電源干擾抑制設計降低源輻射強度，即減小di/dt；切斷干擾耦合途徑或減小輻射環(huán)路面積。開關電源干擾抑制設計降低源輻射強度，即減小di/dt；開關電源干擾抑制設計開關電源的干擾途徑，圖中的1、2、3、4、5。1和2：PCBlayout時控制回路面積；3：電源輸入端濾波；4：電源輸出端濾波；5：地線上串電感或Core開關電源干擾抑制設計開關電源的干擾途徑，圖中的1、2、3、4開關電源干擾抑制設計通過布線減小回路面積，抑制差模輻射開關電源干擾抑制設計通過布線減小回路面積，抑制差模輻射接口電路干擾抑制設計接口電路接有外出電纜，使共模輻射大。接地設計VG和VP疊加入電纜成共模干擾接口電路干擾抑制設計接口電路接有外出電纜，接地設計VG和V看門狗電路抗干擾設計瞬態(tài)抑制二極管（TVS），抑制干擾脈沖，如PSOT05C；或高頻濾波電容，典型值為560pF?？撮T狗電路抗干擾設計瞬態(tài)抑制二極管（TVS），面板復位電路抗干擾設計面板復位是靜電非常敏感電路；處理方式如圖增加R進行限流電容典型值560pF雙向TVS管選擇結電容較小的管子，結電容<1000pF面板復位電路抗干擾設計面板復位是靜電非常敏感電路；處理方式如面板指示燈抗干擾設計防靜電電容，典型值560pF電容可以用雙向TVS管代替限流電阻，取值依賴于LED點燈所需的驅動電流抗擾改進電路易受干擾電路面板指示燈抗干擾設計防靜電電容，典型值560pF限流電阻，?。ㄊ覂龋┙涌陔娐房垢蓴_設計單板與大地無連接，電路只需差模防護；單板與大地有連接，如通過電感、磁珠或其他與大地相連，則需共模防護。（室內）接口電路抗干擾設計單板與大地無連接，電路只（室外）接口電路抗干擾設計室外設備大電流干擾多，用氣體放電管、壓敏電阻等大泄放電流器件防護。單板與大地無連接，電路只需差模防護；單板與大地有連接，如通過電感、磁珠或其他方式和大地相連，則需共模防護。（室外）接口電路抗干擾設計室外設備大電流干擾多，電源電路抗干擾設計電源輸入側：用壓敏電阻進行防護差模防護共模防護電源電路抗干擾設計電源輸入側：用壓敏電阻進行防護差模防護共模面板撥碼開關電路抗干擾設計電容（典型值560pF）＋限流電阻或TVS管＋限流電阻面板撥碼開關電路抗干擾設計電容（典型值560pF）＋限流電阻附件：去耦電容的諧振頻率及選擇電容值通孔插裝（0.25in引線）表面貼裝（0805）1.0uF2.6MHz5MHz0.1uF8.2MHz16MHz0.01uF26MHz50MHz1000pF82MHz159MHz500pF116MHz225MHz100pF260MHz503MHz10pF821MHz1.6GHz附件：去耦電容的諧振頻率及選擇電容值通孔插裝（0.25in引緊固點的連接設計縫隙深度D緊固點推薦間距d10dB／1GHZ20dB／1GHZ30dB／1GHZ＜1020－2515－20不推薦15－2030－4025－3015－20＞2535－4530－4020－25緊固點的連接設計縫隙深度D緊固點推薦間距d10dB／1GHZ接地根據作用目的確定接地方式安全地防浪涌接地（雷擊浪涌、上電浪涌）工作地屏蔽地接地根據作用目的確定接地方式功能模塊間地連接如圖示，如單板上各模塊間無互連信號線，則各模塊地通過大地相連；如有信號互連，則在信號線跨模塊電路處單點相連。地功能模塊間地連接如圖示，如單板上各模塊間無互連信號線，則各模接口處接地的設計要點單板接口地接設備金屬結構件，使其成為“干凈地”，用來進行濾波電路和防護電路的接地；電源濾波器的地接單板接口地；電源模塊輸出的電源地單點接數字地。數字接口電路建議采用光耦、隔離變壓器等隔離器件進行隔離，避免數字地上的噪聲耦合到單板接口地；各接口的濾波電路靠近單板接口地放置，濾波電容接單板接口地；D/A器件跨接在數字地和模擬地之間，數字地和模擬地在D/A附近單點相連，模擬地單點接單板接口地；盡量避免數字地直接接單板接口地，使得數字地“污染”單板接口地；接口電纜的屏蔽層接單板接口地。接口處接地的設計要點單板接口地接設備金屬結構件，使其成為直接接地設計要點與接口處接地相比，直接接地改變了接地的位置，即不通過接口地接地，而是直接連接到設備的金屬外殼；采用此接地方法后注意：在接口處，接口地和數字地、模擬地、電源地在接口處不能有連接，以免形成上圖所示的地環(huán)路。直接接地設計要點與接口處接地相比，直接接地改變了接地的位置，2.5、PCB工藝設計規(guī)范PCB工藝設計的內容：1、EMC；2、可生產性和可維修性。2.5、PCB工藝設計規(guī)范PCB工藝設計的內容：PCB分層設計【設計原則】：時鐘頻率超過5MHz，或信號上升時間小于5ns時，推薦用多層板?！驹矸治觥浚憾鄬影蹇珊芎玫乜刂菩盘柣芈访娣e。Pin密度>1.00.6-1.00.4-0.60.3-0.40.2-0.3<0.2信號層數2246810板層數246812>14板面積（平方英寸）Pin密度=—————————（板上管腳總數/14）PCB分層設計【設計原則】：時鐘頻率超過5MHz，或信號上升【設計原則】：多層板中，電源平面相對其相鄰地平面內縮（5H～20H）?！驹矸治觥浚弘娫雌矫嫦鄬τ谄浠亓鞯仄矫鎯瓤s可抑制“邊緣輻射”?！驹O計原則】：多層板中，電源平面相對其相鄰地平面內縮（5H～【設計原則】：布線層的投影平面在其回流平面層區(qū)域內?！驹矸治觥浚翰季€層如不在其回流平面層地投影區(qū)域內，布線時會有信號線在投影區(qū)域外，邊緣輻射，信號回路面積地增大，致差模輻射增大?！驹O計原則】：布線層的投影平面在其回流平面層區(qū)域內?！驹O計原則】：多層板中，TOP、BOTTOM層無≥50MHz的信號線?！驹矸治觥浚簩⒏哳l信號走在兩個平面層之間，以抑制其對空間的輻射?！驹O計原則】：多層板中，TOP、BOTTOM層無≥50MHz【設計原則】：在單層板中，電源走線附近必須有地線與其緊鄰、平行走線?！驹矸治觥浚簻p小電源電流回路面積。×√【設計原則】：在單層板中，電源走線附近必須有地線與其緊鄰、平【設計原則】：分層設計時，避免布線層相鄰。如無法避免，拉大兩布線層間距，縮小布線層與其信號回路層間距?！驹矸治觥浚合噜彶季€層上的平行信號走線會導致信號串擾?！痢安季€層1”與“布線層2”不宜相鄰【設計原則】：分層設計時，避免布線層相鄰。如無法避免，拉大兩【設計原則】：相鄰平面層應避免其投影平面重疊?！驹矸治觥浚和队爸丿B時，層層間耦合電容致層間噪聲耦合。投影重疊區(qū)域等效圖【設計原則】：相鄰平面層應避免其投影平面重疊。投影重疊區(qū)域PCB布局設計【設計原則】：PCB布局，沿信號流向直線放置原則，避免來回環(huán)繞。【原理分析】：避免信號直接耦合，影響信號質量。×√PCB布局設計【設計原則】：PCB布局，沿信號流向直線放置原【設計原則】：多個模塊在同一板子時，數/模、高速/低速等分開布局?！驹矸治觥浚罕苊鈹?模、高速/低速電路的串擾?！驹O計原則】：多個模塊在同一板子時，數/模、高速/低案例某家用視頻產品功能模塊布局圖案例某家用視頻產品功能模塊布局圖【設計原則】：PCB上同時存在高、中、低速電路時，遵從下圖布局原則。【原理分析】：避免高頻電路噪聲通過接口向外輻射。【設計原則】：PCB上同時存在高、中、低速電路時，遵從下圖布【設計原則】：有較大電流變化的單元電路或器件（如電源模塊的in/out端、風扇、繼電器）附近應放置儲能和高頻濾波電容?！驹矸治觥浚簝δ茈娙莸拇嬖诳梢詼p小大電流回路的回路面積。【設計原則】：有較大電流變化的單元電路或器件（如電源模塊的i【設計原則】：線路板電源輸入口的濾波電路應靠近接口放置?！驹矸治觥浚罕苊庖呀浗涍^了濾波的線路被再次耦合?！驹O計原則】：線路板電源輸入口的濾波電路應靠近接口放置?！驹O計原則】：PCB板接口電路的濾波、防護及隔離器件應靠近接口放置?！驹矸治觥浚悍雷o、濾波和隔離效果好?！驹O計原則】：PCB板接口電路的濾波、防護及隔離器件應靠近接【設計原則】：接口處有濾波和防護電路，應先防護，后濾波?！驹矸治觥浚悍雷o電路用來進行外來過壓和過流抑制，如果將防護電路放置在濾波電路之后，濾波電路會被過壓和過流損壞?！驹O計原則】：接口處有濾波和防護電路，應先防護，后濾波。【設計原則】：單板上如果有接口“干凈地”，則濾波、隔離器件應放置在“干凈地”和工作地之間的隔離帶上。【原理分析】：避免濾波或隔離器件通過平面層互相耦合，削弱效果。濾波器件【設計原則】：單板上如果有接口“干凈地”，則濾波、隔離器件應【設計原則】：晶振、繼電器、開關電源等強輻射器件離PCB接口連接器≥1000mil?！驹矸治觥浚焊蓴_會直接向外輻射或在外出電纜上耦合出電流來向外輻射?！驹O計原則】：晶振、繼電器、開關電源等強輻射器件離PCB接口【設計原則】：敏感電路或器件（如復位電路、WATCHDOG電路等）遠離單板各邊緣，esp.單板接口側邊緣≥1000mil?！驹矸治觥浚簡伟褰涌诘热菀淄鈦砀蓴_（如靜電）耦合，敏感電路又易引起系統(tǒng)誤操作?！驹O計原則】：敏感電路或器件（如復位電路、WATCHDOG電【設計原則】：IC濾波電容應靠近芯片供電管腳。【原理分析】：電容離管腳越近，高頻回路面積越小，輻射越小。√×【設計原則】：IC濾波電容應靠近芯片供電管腳?！獭痢驹O計原則】：對始端串聯匹配電阻，應靠近其信號輸出端放置?！驹矸治觥浚菏级舜撈ヅ潆娮璧脑O計原理是ZS＋RS＝Z0，如果Rs遠離輸出端，則ZS＋RS≠Z0，起不到匹配效果?！驹O計原則】：對始端串聯匹配電阻，應靠近其信號輸出端放置。【設計原則】：PCB走線，esp.時鐘線，與總線的粗細應一致?！驹矸治觥浚捍旨毑灰恢聲r，走線阻抗突變，導致信號發(fā)射，從而產生振鈴或過沖，形成強烈的EMI輻射。GND晶振R強烈的EMI源【設計原則】：PCB走線，esp.時鐘線，與總線的粗細應一【設計原則】：CLK、BUS、RF線等關鍵信號走線和其他同層平行走線應滿足3W原則。分層走線之間同理。【原理分析】：避免信號之間的串擾。【設計原則】：CLK、BUS、RF線等關鍵信號走線和其他【設計原則】：電流≥1A的電源所用的表貼保險絲、磁珠、電感、鉭電容的焊盤應不不少于兩個過孔接到平面層?！驹矸治觥浚簻p小過孔等效阻抗?！驹O計原則】：電流≥1A的電源所用的表貼保險絲、磁珠、電感、【設計原則】：差分信號線應同層、等長、并行走線，保持阻抗一致，差分線間無其它走線?！驹矸治觥浚罕ＷC差分線對的共模阻抗相等，提高其抗干擾能力?！驹O計原則】：差分信號線應同層、等長、并行走線，保持阻抗一【設計原則】：關鍵信號走線一定不能跨分割區(qū)走線（包括過孔、焊盤導致的參考平面間隙）?！驹矸治觥浚嚎绶指顓^(qū)走線會導致信號回路面積的增大?！驹O計原則】：關鍵信號走線一定不能跨分割區(qū)走線（包括過孔、【設計原則】：信號線跨回流平面分割地不可避免時，在信號跨分割附近橋接1nF電容處理。【原理分析】：信號跨分割時，常常會導致其回路面積增大，采用橋接地方式是人為的為其設置信號回路。高頻接地，直流不接地【設計原則】：信號線跨回流平面分割地不可避免時，在信號跨高頻【設計原則】：單板上濾波器（濾波電路）下方沒有無關信號走線?！驹矸治觥浚悍植茧娙輹魅鯙V波器的濾波效果?！驹O計原則】：單板上濾波器（濾波電路）下方沒有無關信號走線。【設計原則】：信號線（特別是關鍵信號線）換層時，應在其換層過孔附近設計地過孔。【原理分析】：減小信號回路面積?！驹O計原則】：信號線（特別是關鍵信號線）換層時，應在其換【設計原則】：CLK、BUS、RF線等強輻射信號線遠離接口外出信號線?！驹矸治觥浚罕苊鈴娸椛湫盘柧€上的干擾耦合到外出信號線上，向外輻射?！驹O計原則】：敏感信號線如Reset、CS、Ctrl等遠離接口外出信號線?！驹矸治觥浚航涌谕獬鲂盘柧€常常帶進外來干擾，耦合到敏感信號線時會導致系統(tǒng)誤操作。【設計原則】：CLK、BUS、RF線等強輻射信號線遠離接口外【設計原則】：單面板或雙面板，電源線走線很長，每隔3000mil對地加去耦電容（10uF＋1000pF）?！驹矸治觥浚簽V除電源線上地高頻噪聲?！驹O計原則】：單面板或雙面板，電源線走線很長，每隔3000mPCB絲印圖用→標傳送方向；工藝邊≥5~10mm，無元器件或焊點；非傳送方向的工藝邊，元器件/焊盤留3~5mm到邊；可插拔元器件/連接器，周圍3mm內不布SMD元器件；靜電敏感元件不要放在靠邊的位置；沖擊振動會輕微移動/無堅固外形的元器件，立裝電阻、磁環(huán)等遠離PCB邊緣；多引腳插裝件，連接器、DIP等，布局使軸線和波峰焊方向垂直，避免波峰焊連錫；同類型、同極性元器件排列規(guī)則在同一塊板上相同。箔走線距板邊距離1.5～2.5mmPCB工藝PCB絲印圖用→標傳送方向；PCB工藝元器件引腳直徑(d)與焊盤孔徑(D)對應關系：d≤1.0mmD=d+0.3mm1.0mm<d≤2.0mmD=d+0.4mmd>2.0mmD=d+0.5mm橢圓焊盤的使用：插拔件、可調器件…焊盤規(guī)則元器件引腳直徑(d)過波峰焊的插件元件，焊盤邊緣間距>1.0mm不連錫；鄰焊盤邊緣間距為0.6mm--1.0mm時，尾端偷錫焊盤；過波峰焊的底面表貼件。偷錫焊盤過波峰焊的插件元件，焊盤邊緣間距>1.0mm不連錫；偷錫焊盤建議：懸空的散熱器與單板內電源GND、或屏蔽地、或保護地連接（優(yōu)先屏蔽地或保護地），以降低輻射干擾；在晶體下面鋪設接地的銅皮，避免在其下方穿越信號線；變壓器、光耦、電源模塊下面應盡量避免在其下穿越信號線。布線規(guī)則建議：懸空的散熱器與單板內電源GND、或屏蔽地、或保護地連接光學MARK點錫膏印刷和元件貼片時的光學定位點；拼板基準點、單元板基準點、局部基準點；BGA及多引腳封裝，應在對角線放置一對局部基準點，保證貼裝精度；MARK點一般為1mm的圓形焊盤；光學MARK點錫膏印刷和元件貼片時的光學定位點；2.6、可用性設計規(guī)范視覺（色彩和顯示）照明控制（操作和布局）報警其它（如移動）2.6、可用性設計規(guī)范視覺（色彩和顯示）對于用戶來說，用戶界面即系統(tǒng)；控制設備菜單不許超過3級，任何功能操作不允許超過3個操作就要完成；色彩冷/暖色調與環(huán)境的適應性、行業(yè)和環(huán)境對色彩的特殊要求；符合操作習慣；考慮可用性，參照相關標準（標準號）；請有思考的真正用戶做可用性設計師，區(qū)別專家和普通用戶，別被專家誤導。不換算、不重復、符號和圖形信息、分區(qū)、下意識習慣不顯示重復信息，避免自相矛盾。對于用戶來說，用戶界面即系統(tǒng)；顯示精確迅速；只需可否的，則用yes/no指示器；變化不宜太快，<2字/s；儀表讀數可直接使用，不用分數和小數；更要避免對信息人工運算；減少過多的目視顯示；顯示邊界留余量；儀表面色彩和文字用差別最大的顏色；無過渡數值的變量，采用數字跳動指示器；如果整數間距離太大，勿用計數器型的顯示器；標簽上用大寫字母，但說明部分用大寫字母開頭的小寫字母；儀表盤標單位，不標名稱，rpm與轉速計顯示精確迅速；只需可否的，則用yes/no指示器；視覺特點視覺特點顯示分辨率與視距范圍顯示分辨率與視距范圍圖形符號的指示燈優(yōu)先使用；不用反光面或光亮的金屬面。照明圖形符號的指示燈優(yōu)先使用；照明按鈕壓力在284g—1134g之間操作/控制劃分區(qū)域；按鈕操作有效果反饋指示，如聲、光、感覺；操作狀態(tài)下，常用控制器的高度在操作者肘彎和肩膀間；被控制量與控制操作方向相同，左轉就左旋鈕，增加就向上；旋轉手柄的調節(jié)力：手腕<1kg、手肘<4kg、全胳臂<8kg；標記符號不宜在操作鍵上，或在符號上加防磨損膜；不同的控制器用眼睛易分辨，用手感易分辨；將控制器與指示器的數目限制到最低限度；控制按鈕壓力在284g—1134g之間操作/控制劃分區(qū)域；控站著看的垂直安裝儀表，距地面104-188cm，127-175cm為佳。站著操作，控制器距地面高度86-188cm，86-145cm為佳。坐著看的垂直顯示器，距椅面高度15-122cm，36-94為佳。坐著操作，控制器距椅面高度20-89cm，20-76cm為佳。常用控制器與操作者肩膀的距離<71cm?？刂泼姘搴驮O備布局上應考慮到人的上肢的正常工作區(qū)域：正常工作區(qū)域1200×400mm，最大工作區(qū)域：1500×500mm面板布局站著看的垂直安裝儀表，距地面104-188cm，127-17Alarm閃光3—5次/s，閃/滅間歇1：1；音響報警頻率在250-2500Hz之間；報警音強度>環(huán)境噪聲+20dB；報警故障的原因、解決方法能直接顯示。報警Alarm閃光3—5次/s，閃/滅間歇1：1；報警可用性設計準則.pdf可用性設計準則.pdf2.7、可維修性設計規(guī)范總體要求：GJB368.***—87系列標準維修等級，評價指標使用固定零件與電路設計，避免維修調整；現場維修不用特殊儀器；現場解決維修零配件；維修用工具簡單好帶；小型化設計，減少包裝與運輸費用，好搬動維修；故障診斷可接近性和可更換性安裝交付2.7、可維修性設計規(guī)范總體要求：GJB368.***—87指標：故障定位時間、換件時間、維修及檢測工具種類和規(guī)格；結構簡單和模塊化設計，可快速解脫，易拆裝和故障檢查；有分機故障隔離措施；有故障診斷設計、或故障診斷設備；維修人員能見到全部零件；插頭、插腳、連接線有明顯標記；緊固件個數最少；特殊工具須廠家配且隨設備一體；時間累計器指示工作和備用器件耗費的時間；設計準則指標：故障定位時間、換件時間、維修及檢測工具種類和規(guī)格；設計機內有故障檢測電路，發(fā)光二極管、表頭等指示故障；無專用測試設備時，盡可能使用通用測試設備；關鍵測試點應便于接觸；在線測試點設在邊緣，以便測試操作；模件在工作條件下應能自行測試或易于測試，且不用特殊的工具或電纜；調整參數唯一，不可聯動；模件可單獨檢查和調整，且裝到設備后，不再需要調整；可更換的功能組件，勿需調整校準；測試點標容許極限；電纜編號，標記；3個動作能開始對目標模塊的操作，1個工具能進行拆卸；機內有故障檢測電路，發(fā)光二極管、表頭等指示故障；必須插頭插座：A.子系統(tǒng)（分機）、整件、部件之間；B.野外需更換的模件、零件和部件；連接優(yōu)選順序：徒手>卡鎖>旋少于一圈>通用工具>旋多圈>專用工具;多腳接插件>大量的少腳接插件；防反插的措施：外形、插腳、管腳間距、定位銷、編號、色彩、標記標識；插頭類型選?。篈.插頭多種類少會誤插；B插頭多種類多會多料；可拆卸部件，應能確保接頭在電纜拉斷前自動脫開；插頭插座必須插頭插座：A.子系統(tǒng)（分機）、整件、部件之間；B.野外需少量大緊固件>多量小緊固件，裝單一部件<=4個緊固件；緊固件裝卸<一圈，螺釘螺栓螺母<10圈；螺栓不要過長，露出螺母>2牙；不同標準件有明顯不同，避免裝配誤操作；緊固件與固定架的電化學防腐；防丟失脫落：如螺栓安裝頭部向上，以免螺母松脫時螺栓掉下，小的活動件用鏈子系??；緊固件少量大緊固件>多量小緊固件，裝單一部件<=4個緊固件；緊手冊包裝維修工具現場零部配件配附件手冊配附件影響可維修性的因素影響可維修性的因素2.8、軟件可靠性設計規(guī)范1排版2注釋3標識符命名4可讀性5變量、結構6函數、過程7可測性8程序效率9質量保證10代碼編輯、編譯、審查11代碼測試、維護12宏2.8、軟件可靠性設計規(guī)范1排版3-1：標識符的命名有明確含義，完整單詞或易理解的縮寫。短單詞通過去掉“元音”形成縮寫；長單詞取頭幾個字母形成縮寫；一些單詞有公認的縮寫。示例：Temp——tmp;Flag——flg

;Statistic——stat;increment可縮寫為

inc

;message可縮寫為

msg

;3-2：特殊約定或縮寫，要有注釋說明。在源文件開始處，對使用的縮寫或約定注釋說明。3-3：自己特有的命名風格，要自始至終保持一致。3-4：對于變量命名，禁止取單個字符（如i、j、k...）；含義+變量類型、數據類型等，i、j、k作局部循環(huán)變量是允許的，但容易混淆的字母慎用。示例：intliv_Width，

l——局部變量（Local）（g全局變量Global）、i數據類型（Interger）、v

變量（Variable）（c常量Const）Width

變量含義。可防止局部變量與全局變量重名。標識符命名3-1：標識符的命名有明確含義，完整單詞或易理解的縮寫。短單3-5：除非必要，不要用數字或較奇怪的字符來定義標識符。3-6：在同一軟件產品內，應規(guī)劃好接口部分標識符（變量、結構、函數及常量）的命名，防止編譯、鏈接時產生沖突。說明：對接口部分的標識符應該有更嚴格限制，防止沖突。如可規(guī)定接口部分的變量與常量之前加上“模塊”標識等。3-7：用正確的反義詞組命名具有互斥意義的變量或相反動作的函數等。3-8：除了編譯開關/頭文件等特殊應用，應避免使用_EXAMPLE_TEST_之類以下劃線開始和結尾的定義。3-5：除非必要，不要用數字或較奇怪的字符來定義標識符。變量、結構5-1：將公共變量的數量作為軟件質量考核指標，可降低模塊間耦合度。5-2：明確公共變量與操作此公共變量的函數或過程的關系，如訪問、修改及創(chuàng)建等。5-3：對公共變量賦值時進行合法性檢查。5-4：嚴禁使用未經初始化的變量作為右值。5-5：構造公共變量時，僅有一個模塊或函數可以修改或創(chuàng)建，其余只能訪問，可降低公共變量耦合度。5-6：結構的功能要單一，是針對一種事務的抽象。5-7：數據類型的強制轉換，減少沒有必要的數據類型默認轉換與強制轉換。變量、結構5-1：將公共變量的數量作為軟件質量考核指標，可降函數、過程6-1：對所調用函數的錯誤返回碼要仔細全面處理。6-2：編寫可重入函數時，應注意局部變量的使用。6-3：在同一項目組，明確規(guī)定對接口函數參數的合法性檢查應由函數的調用者負責還是由接口函數本身負責，缺省是由函數調用者負責。6-4：防止將函數的參數作為工作變量。6-5：函數的規(guī)模盡量限制在200行以內（不包括注釋和空格行）。6-6：一個函數僅完成一件功能。6-7：為簡單功能編寫函數。6-8：盡量不要編寫依賴于其他函數內部實現的函數。函數、過程6-1：對所調用函數的錯誤返回碼要仔細全面處理。6-9：不使用的參數從函數接口中去掉，減少函數間接口的復雜度。6-10：非調度函數應減少或防止控制參數，盡量只使用數據參數。說明：防止函數間的控制耦合。調度函數是指根據輸入的消息類型或控制命令，來啟動相應的功能實體（即函數或過程），而本身并不完成具體功能?？刂茀凳侵父淖兒瘮倒δ苄袨榈膮?，即函數要根據此參數來決定具體怎樣工作。6-11：檢查函數所有參數輸入的有效性。6-12：檢查函數所有非參數輸入的有效性，如數據文件、公共變量等。6-9：不使用的參數從函數接口中去掉，減少函數間接口的復雜度6-13：函數名準確描述函數的功能。6-14：使用動賓詞組為執(zhí)行某操作的函數命名。6-15：函數的返回值清楚明了，讓使用者不容易忽視錯誤情況。6-13：函數名準確描述函數的功能。6-16：避免函數中不必要語句，防止程序中的垃圾代碼。6-17：防止把沒有關聯的語句放到一個函數中,防止函數內出現隨機內聚。隨機內聚是指將沒有關聯或關聯很弱的語句放到同一個函數或過程中。隨機內聚給函數或過程的維護、測試及以后的升級等造成了不便。6-18：如果多段代碼重復做同一件事情，那么在函數的劃分上可能存在問題。6-16：避免函數中不必要語句，防止程序中的垃圾代碼。6-19：功能不明確較小的函數，特別是僅有一個上級函數調用它時，應考慮把它合并到上級函數中，而不必單獨存在。6-20：設計高扇入、合理扇出（小于7）的函數。說明：扇出是指一個函數直接調用（控制）其它函數的數目，而扇入是指有多少上級函數調用它。扇出（調度函數除外）通常是3-5。6-21：仔細分析模塊的功能及性能需求，并進一步細分，同時若有必要畫出有關數據流圖，據此來進行模塊的函數劃分與組織。6-19：功能不明確較小的函數，特別是僅有一個上級函數調用它軟件設計規(guī)范示例B4.4減少操作可能性目標：減少普通用戶的操作可能性描述：通過以下方法達到：以特殊的方式進行操作，比如用鑰匙開關減少需要操作的器件的數量減少操作方式的數量其他規(guī)范：對非需求輸入進行判別和屏蔽；對控制執(zhí)行的輸出效果進行檢測；對全局變量的修改進行判斷和標志說明……軟件設計規(guī)范示例B4.4減少操作可能性3、元器件選型3.1電子元器件的選型基本原則3.2無源元件（電阻、電容、電感、接插件）3.3二極管/三極管3.4晶振3.5散熱器件3.6數字IC3.7電控光學器件（光耦、LED）3.8AD/DA及運放3.9電控機械動作器件3.10能量轉換器件（開關電源、電源變換芯片、變壓器）3.11保護器件（保險絲、磁環(huán)磁珠、壓敏電阻、TVS管等）3、元器件選型3.1電子元器件的選型基本原則3.1、元器件選型原則功能指標（降額后滿足指標要求）常用器件、已用器件有兼容管腳替代品的器件符合工作環(huán)境綜合條件封裝與安裝形式低頻、緩上升沿材料特性可靠性指標閱讀、熟悉并深入了解Datasheet上每個參數和波形對電路設計結果的影響3.1、元器件選型原則功能指標（降額后滿足指標要求）3.2、無源器件電阻電容電感接插件3.2、無源器件電阻電阻電阻高頻等效特性電阻的指標電阻的種類電阻的結構、制作工藝及由此引起的特性差別1M電阻，1W，220V加壓，I=0.22mA，可否?電阻電阻高頻等效特性1M電阻，1W，220V加壓，I=0.2直插定值電阻（膜式電阻和線繞電阻）貼裝定值電阻電位器熱敏電阻壓敏電阻0Ω電阻直插定值電阻（膜式電阻和線繞電阻）熱敏電阻(PTC、NTC)的指標：測量功率：在規(guī)定的環(huán)境溫度下，電阻體受測量電源加熱而引起阻值變化不超過0.1％時所消耗的功率；材料常數，電阻溫度系數，熱時間常數，耗散系數，開關溫度，最高工作溫度，標稱電壓，工作電流，穩(wěn)壓范圍，最大電壓，絕緣電阻熱敏電阻(PTC、NTC)的指標：壓敏電阻（VSR）：標稱電壓：通過1mADC電流時壓敏電阻器兩端的電壓值；電壓比：電流1mA時產生的電壓與電流0.1mA時產生的電壓之比；最大限制電壓殘壓比：流過壓敏電阻的電流為某一值時其兩端所產生的電壓值與標稱電壓的比值；通流量：在規(guī)定條件下允許通過壓敏電阻上的最大脈沖電流值；漏電流：壓敏電阻在規(guī)定的溫度和最大直流電壓下，流過電阻器的電流；電壓溫度系數：規(guī)定溫度范圍內，通過壓敏電阻器的電流保持恒定時，溫度改變1℃時壓敏電阻器兩端電壓的相對變化；電流溫度系數：壓敏電阻器兩端電壓保持恒定時，溫度改變1℃時，流過的電流的相對變化；電壓非線性系數：給定外加電壓作用下，其靜態(tài)電阻值與動態(tài)電阻值之比；絕緣電阻：引出線與電阻體絕緣表面之間的電阻值；靜態(tài)電容：指壓敏電阻器本身固有的電容容量。壓敏電阻（VSR）：壓敏電阻器過壓保護時，VmA＝av／bca為電路電壓波動系數，一般取1.2；v為電路直流工作電壓（交流時為有效值）；b為壓敏電壓誤差，一般取0.85；c為元件的老化系數，一般取0.9；VmA=1.5v，在AC下還要考慮峰值，因此計算結果應擴大1.414倍。電壓波動最大時，連續(xù)工作電壓也不會超過最大允許值，否則縮短使用壽命；電源線與大地間用壓敏電阻，接地不良會使線-地間電壓上升，通常用比線-線間更高標稱電壓的壓敏電阻器；壓敏電阻所吸收的浪涌電流應小于產品的最大通流量；高壓型和高能型。壓敏電阻器過壓保護時，VmA＝av／bc反饋電路，電流/電壓采樣檢測電阻選無感電阻，精度越高越好。芯片或網絡輸入端的啟動電阻或濾波吸收電阻，電壓功率降額。高壓電阻：安規(guī)認證。額定電壓和額定功率滿足需求；電阻本體有一定長度，1KV額定電壓，本體長度≥10mm，4KV時本體長度≥25mm。反饋電路，電流/電壓采樣檢測電阻選無感電阻，精度越高越好。電容電容等效特性電容的指標電容結構、因結構不同引起的不同特性不同特性所適用的不同場合電容電容等效特性電容諧振頻率舉例容值越小，諧振頻率越高，電容諧振頻率舉例容值越小，諧振頻率越高，溫度系數：絕緣電阻：損耗正切角：在電場作用下，電容器單位時間內發(fā)熱而消耗的能量。主要由介質損耗和金屬部分的損耗組成。漏電流：等效串聯電阻（ESR）：頻率特性：溫度系數：電容的分類電容常以使用的電介質來分類：有機介質電容器：紙介電容器、塑料薄膜電容器、紙膜復合介質電容器、薄膜復合介質電容器等；無機介質電容器：云母電容器、玻璃釉電容器、陶瓷電容器等；氣體介質電容器：空氣電容器、真空電容器、充氣式電容器等；電解電容器鋁電解電容器、鉭電解電容器等電容的分類電容常以使用的電介質來分類：紙介電容（含普通紙介、金屬化紙介、油浸紙介）：

體積小容量大，固有電感和損耗大，適于低頻。滌綸電容器（薄膜電容器的一種）：容量大，從幾pF—幾百μF，工作電壓寬，額定電壓有63V、100V和160V幾種，介電常數大，耐熱，工作溫度達120~130℃；損耗大，可代替紙介電容器，適于直流及脈動電路的耦合、退耦、旁路、隔直等，高頻電路不宜。紙介電容（含普通紙介、金屬化紙介、油浸紙介）：聚苯乙烯電容器：額定直流電壓范圍寬，從幾百到數千伏；精度可達5‰。絕緣電阻高，一般在10000MΩ以上。高頻損耗小，電容量穩(wěn)定，缺點是工作溫度范圍不寬，上限為+75℃。聚苯乙烯薄膜電容：介質損耗小，絕緣電阻高，溫度系數大，適于高頻電路。體積小，容量大。溫度特性和容量穩(wěn)定性優(yōu)于滌綸電容器，在電路中可取代部分電解電容器，性能也比電解電容器好。缺點是工作電壓低，一般DC電壓40V。聚丙烯電容器：高頻絕緣性能好，電容量和損耗對頻率變化不敏感，溫度變化小，介電強度隨溫度↑而↑，耐溫性好，吸收系數小，機械性能也比聚苯乙烯好。用于電視機、儀器儀表的高頻電路中作積分電容，或其它交流電路。聚苯乙烯電容器：額定直流電壓范圍寬，從幾百到數千伏；精度可達疊片形金屬化聚碳酸酯電容器：無感式結構，高頻損耗小、自愈能力強、耐脈沖性、無感、電容量大。性能優(yōu)良，易于自動化生產。廣泛應用于收音機、電視機和錄音機中云母電容器：很好的電氣性能，主要優(yōu)點是：損耗小、溫度系數小，絕緣電阻大、