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电路设计电子元器件的使用分析

时间:2022-09-10 09:17:31 关键词: 电路设计 电子元器件 使用
摘要:在整个电路设计中,电子元器件是重要的基础组成成分。为了让电子元器件能更加适用于整个电路设计,对于电子元器件的使用可靠性有一定的要求。文章对有关电子元器件的使用可靠性进行分析。

电路设计电子元器件的使用分析

在进行电路设计的过程中,各个电子元器件经过连接串通,能让电路正常运行,使电子设备可以正常使用。使用可靠性是大多数的电子元器件的工作的核心和基础条件。对于整个电路系统来说,若有一个电子元器件不能正常使用,就会造成整个系统瘫痪。所以,相关设计人员应该要重视电子元器件的使用可靠性,然后通过合理选择和科学设计,提高电子元器件的使用可靠性,只有这样才能保证电路系统功能的正常发挥,才有利于整个系统的稳定。电子元器件大致可分为电子元件、电子器件两大类,后者主要指由半导体材料制成的基础类电子产品(如二极管、晶体管、场效应晶体管、集成电路等)。半导体器件也分无源器件(如二极管)、有源器件(如晶体管、集成电路等)两种类型。无源器件只消耗输入信号的电能,不需要给器件提供电源即可工作;而有源器件需耍专门给器件提供合适的电源才能正常工作。随着电子新技术、新材料和新工艺的不断涌现,有些元件与器件的区分已很难界定,并且许多现代电元器件已不再是纯硬件了,例如单片机和单片系统均为基于软件的芯片。

1电子元器件失效原因

1.1设计原因

(1)器件等级选用不当。设计时未充分考虑元器件在实际电路中工作的情况;或出于成本的考虑,在选择器件时选用等级较低的器件,在恶劣条件下容易导致元器件失效。

(2)器件参数选用不当。设计时未按实际电路参数要求选用元器件。如选用电容进行电源滤波,部分设计人员认为电容耐压值只需小于等于电源电压即可。

1.2元器件自身质量问题

(1)元器件的生产厂商不具备相应的资格,在加工产品时,质量不过关。

(2)元器件的生产厂商产品生产加工过程控制出现问题,导致电子元器件不合格。

1.3制程问题

(1)使用之前没有对元器件进行预处理;有一些元器件在投入使用之前要进行相关处理,之后才能完全使用,很多人员忽视这个环节。

(2)安装方式不正确带来损伤;电子元器件的安装过程之中,会产生各种应力。安装过程安装方式不正确,产生的应力就容易损伤电子元器件。同时安装过程也有机会对元器件造成碰撞损伤,选择正确的安装方式对器件可靠使用至关重要。

1.4仓储环境原因

进行元器件储存的地方不满足要求,温度湿度等方面不合长期放置元器件。

1.5运输原因

在运输过程中,没有采取相应的防护措施,在运输途中发生碰撞,导致损坏。

1.6其他电应力原因

主要产生的问题是接触不良、非法带电插拔、静电原因等。其实很多的电路系统的保护都是经过接零,就是连接地线和零线,这样操作也是满足相应运行标准的。但是,对于电子元器件而言,在电路设计中进行安装测试时,必须要进行接地保护,即分开零线和地线。然而在实际操作中,相关人员没有特别重视这个问题,造成电子元器件失效。导致电子元器件失效的原因还有很多,具体情况需要具体分析,进行分析时有需要遵循的步骤。

2电子元器件的使用可靠性提高策略

2.1合理选择和使用电子元器件

2.1.1封装结构选择

根据使用环境条件合理选择电子元器件的封装结构。如金属封装、陶瓷封装、塑料封装,使用者应根据需要合理选择。

2.1.2质量等级选择

电子元器件在选用时应当详细查阅器件手册,不同的器件名字和表面的字母都代表不同的含义,简要概括为器件的基本内容,并且还标注相关使用条件和质量方面的内容。要对相关器件的质量和命名含义有清楚的认识,认识相关品质标志,选择有一定成熟条件的厂家生产的商品。

2.1.3考虑生产制程

选择时的依据还包括器件的环境适用条件和使用操作步骤等因素,因时制宜、因地制宜地选择合适器件。

2.2控制电子元器件的工作承载负荷

2.2.1降额设计

通过相关调查,我们发现电子元器件处于满负荷状态下时容易降低使用寿命。所以,为了能正常发挥电子元器件的相应功能,在电子元器件使用过程中,要对器件本身进行降额,减少负荷。在器件选用时要参照器件说明书的相关参数进行合理选择。

2.2.2抗震设计

在选用电子元器件时,还要考虑电子元器件抗震能力。在电子产品的运输等过程中会产生振动,必须采取防止或减少振动环境条件对电子产品影响的各种方法,以保证电子产品在工作中的性能,如将小线圈用胶水固定等。

2.3特殊电路保护

在相关电路选择问题上,可以运用集成电路来替代传统的分立器件,前提是要保证电路的功能可以正常发挥。在特殊的电路系统中以及电子元器件成本较高的电路之中,要根据具体情况和相关标准做好保护措施,对于容易发热的器件,要做好散热处理,才能不影响使用。

2.4安装工作

在选择运用哪种安装的方法时,要考虑该方法是否合理有效。例如电路板的安装、器件尺寸大小等,这些因素都是有可能会影响到器件正常使用的,所以要注意避免这些问题,保证设计结构的合理性、安装工作要按正确步骤进行,不要影响器件使用,提高工作效率。

2.5检测与筛选

2.5.1电子元器件检测

电子元器件投入使用之前,要进行检测选择,这是非常重要的环节。就算是经过科学的设计、正确步骤安装之后,保证这些基本内容的前提下,还是可能会因为器件本身质量不过关导致出现问题。电子元器件检测内容包括对各种电性能参数和功能检测,一般参照电子元器件的规格书或与生产厂家约定的条件进行。

2.5.2电子元器件筛选

所谓筛选就是对电子元器件施加应力,使有缺陷的元器件暴露其缺陷并将其剔除处理。常用的筛选方法有温度筛选、老化筛选等。

2.6监督管理电子元器件的生产

我们知道电子元器件的质量好坏是有很大影响的,所以要对器件的生产过程进行质量监督,减少质量不过关产品的生产。可以采取的方法有两种。

(1)对器件供应商进行认证及分类管理,符合要求的生产厂商才能作为电子元器件的供应商。

(2)对同一品种器件多选择几家供应商,选择质优的进行采购,使供应商之间进行良性竞争,提高电子元器件质量。

3结语

在电路设备系统之中,电子元器件作为一项基本内容,它的使用可靠性对于整个系统能否正常工作、能否发挥其功效有很大的影响。所以,投入使用电子元器件时,要清楚了解它的可靠程度,确保其符合相关设备或者系统使用的标准要求,以保证电路系统的稳定性。