Possiamo valutare la qualità di un alimentatore o se un prodotto è ben costruito controllando il suo MTBF (tempo medio tra i guasti) o i parametri del ciclo di vita. In questo articolo, analizziamo i parametri MTBF e del ciclo di vita considerati nella fase iniziale di implementazione del prodotto.
MTBF e ciclo di vita sono indicatori di affidabilità. L'MTBF può essere calcolato utilizzando due diverse metodologie: il conteggio dei componenti e l'analisi delle sollecitazioni. Le normative MIL-HDBK-217F e TELCORDIA SR/TR-332 (Bellcore) sono comunemente utilizzate per calcolare l'MTBF. MIL-HDBK-217F è uno standard militare statunitense, mentre TELCORDIA SR/TR-332 (Bellcore) è una normativa commerciale. Il ciclo di vita si basa sull'utilizzo dell'aumento di temperatura dei condensatori elettrolitici al di sotto della temperatura operativa massima in condizioni di pieno carico per stimare la durata approssimativa dell'alimentatore. Entrambi i parametri hanno un valore di riferimento definito.
L'unica differenza è che derivano da equazioni differenziali. A differenza del ciclo di vita, che utilizza nella sua equazione solo parametri relativi all'aumento di temperatura dei condensatori elettrolitici, l'MTBF è più complesso. Come ben sappiamo, l'equazione per il tasso di guasto dei componenti elettrici durante il calcolo dell'MTBF contiene molte variabili, come mostrato nell'Equazione 1, tra cui il fattore qualità, il fattore ambientale, il fattore di guasto di base e così via. Quando questi fattori vengono combinati con la tensione o il numero di componenti, il risultato cambia in modi diversi. Ma le persone non si rendono conto che alcuni di questi fattori migliorano nel tempo. Il paragrafo successivo spiegherà questo aspetto più dettagliatamente.
Equazione generica del tasso di guasto per i componenti elettrici
Nel tentativo di stare al passo con la Legge di Moore, la tecnologia dei materiali e l'ingegneria di processo avanzano di pari passo. Questo vale anche per i componenti elettrici. Ad esempio, un componente con le stesse dimensioni e specifiche oggi probabilmente possiede una qualità e una stabilità di produzione migliori rispetto al passato. Per questo motivo, il MTBF (tempo medio tra i guasti) viene aggiornato periodicamente per ottimizzare il database. Pertanto, anche con lo stesso design, il semplice aggiornamento del componente o l'ottimizzazione della sua qualità consente di apportare modifiche al parametro di qualità πQ nell'equazione, con conseguente aumento del valore MTBF.
La continua ricerca di innovazione e ottimizzazione è stata una missione fondamentale per MEAN WELL e OLFER Electronics fin dal primo giorno. Di conseguenza, i prodotti continuano a evolversi e a raggiungere livelli di qualità più elevati grazie a un maggiore volume di ricerca e a una rigorosa selezione di componenti e fornitori. Il valore MTBF dei prodotti MEAN WELL è stato relativamente conservativo. Tale valore non è più in linea con gli attuali standard di qualità, il che rappresenta uno svantaggio quando si compete con altri marchi, soprattutto quando i clienti si trovano a partecipare a gare d'appalto pubbliche o a concorsi per progetti. Fortunatamente, il lungo ciclo di vita e la garanzia di qualità mantengono comunque il vantaggio competitivo di MEAN WELL sul mercato. Per affrontare questo problema persistente e realizzare la nostra missione di "Ricerca continua di innovazione e ottimizzazione", MEAN WELL ha riesaminato i parametri MTBF di TELCORDIA SR/TR-332 (Bellcore) e implementato ottimizzazioni, rivedendo la politica di qualità del fornitore e supportando i processi IQC/OQC/FQC, ecc.
Tutte le forme di assistenza post-vendita garantiscono la prevenzione, che non solo eleva la qualità dei prodotti MEAN WELL a un altro livello, ma modifica anche lo stato del fattore di qualità (πQ) dell'equazione MTBF, come mostrato di seguito, in conformità con le normative TELCORDIA SR/TR-332 (Bellcore). Le letture MTBF principali possono essere ottimizzate dal Livello 0-I al Livello I-II.
Livello di qualità 0:
questo livello verrà assegnato a componenti di grado commerciale, riprogettati, rigenerati, rielaborati o recuperati, o a componenti che vengono acquistati e utilizzati senza qualificazione del dispositivo, controlli lotto per lotto o un efficace programma di feedback e azioni correttive da parte del personale principale, del produttore dell'apparecchiatura o dei loro subappaltatori di progettazione o produzione di livello inferiore. Tuttavia, devono essere state adottate misure per garantire che i componenti siano compatibili con l'applicazione di progettazione.
Fattore di qualità πQ = 6
Livello di qualità 1.
Questo livello verrà assegnato ai componenti di grado commerciale acquistati e utilizzati senza una qualificazione completa del dispositivo o controlli lotto per lotto da parte del produttore dell'apparecchiatura. Tuttavia, (a) devono essere state adottate misure per garantire che i componenti siano compatibili con l'applicazione di progettazione e il processo di produzione; e (b) deve essere in atto un efficace programma di feedback e azioni correttive per identificare e risolvere rapidamente i problemi in fase di produzione e sul campo.
Fattore di qualità πQ = 3
Livello di qualità 2.
Questo livello verrà assegnato ai componenti che soddisfano i requisiti (a) e (b) del Livello di qualità 1, oltre ai seguenti: (c) Le specifiche di acquisto devono identificare esplicitamente le caratteristiche importanti (elettriche, meccaniche, termiche e ambientali) e i livelli di qualità accettabili (ad es. AQL, DPM, ecc.) per il controllo dei lotti; (d) I dispositivi e i produttori di dispositivi devono essere qualificati e identificati negli elenchi di parti/produttori approvati (la qualificazione del dispositivo deve includere test di durata e resistenza appropriati); (e) I controlli da lotto a lotto, da parte del produttore dell'apparecchiatura o del dispositivo, devono essere implementati con AQL/DPM appropriati per garantire una qualità costante.
Fattore di qualità πQ = 1
Livello di qualità 3.
Questo livello verrà assegnato ai componenti che soddisfano i requisiti (a), (b), (c), (d) ed (e) dei livelli di qualità I e II, oltre ai seguenti: (f) Le famiglie di dispositivi devono essere riqualificate periodicamente; (g) I controlli lotto per lotto devono includere un controllo di affidabilità precoce con rilevamento al 100% (temperatura e cicli di burn-in), che, se i risultati lo giustificano, può essere ridotto a un "audit di affidabilità" (ossia un campione di base) o a un "monitor di affidabilità" accettabile con valori cumulativi di guasto precoce dimostrati e accettati inferiori a 200 ppm fino a 10.000 ore; (h) Quando viene utilizzato lo screening di burn-in, la percentuale di difetti ammissibile (PDA) deve essere specificata e non deve superare il 2%; e (i) Sia i produttori di dispositivi che di apparecchiature devono implementare un programma di miglioramento continuo dell'affidabilità.
Fattore di qualità πQ = 0,8
OLFER Electronics e MEAN WELL annunciano prodotti con garanzie estese (7 anni per la serie HLG, 6 anni per la serie HEP, 5 anni per la serie DPU/DRP, ecc.). Questo perché i parametri del loro ciclo di vita e i termini di garanzia sono più in linea con le aspettative di controllo qualità dell'utente medio. Il MTBF, o tempo medio tra i guasti, è un compromesso intrinseco alla progettazione del prodotto.
Autore: Simon Kuo / Centro di assistenza tecnica.
Traduzione: Reparto marketing di OLFER Electronics.
