Качество блока питания или надежность изделия можно оценить, проверив его среднее время безотказной работы (MTBF) или параметры жизненного цикла. В этой статье мы анализируем параметры MTBF и жизненного цикла, учитываемые на начальном этапе внедрения продукта.
MTBF и жизненный цикл являются показателями надежности. MTBF можно рассчитать с использованием двух различных методологий: подсчета компонентов и анализа напряжений. Для расчета MTBF обычно используются стандарты MIL-HDBK-217F и TELCORDIA SR/TR-332 (Bellcore). MIL-HDBK-217F — это военный стандарт США, а TELCORDIA SR/TR-332 (Bellcore) — коммерческий стандарт. Жизненный цикл основан на использовании повышения температуры электролитических конденсаторов ниже максимальной рабочей температуры при полной нагрузке для оценки приблизительного срока службы блока питания. Оба параметра имеют определенное эталонное значение.
Единственное отличие заключается в том, что они выводятся из дифференциальных уравнений. В отличие от жизненного цикла, в уравнении которого используются только параметры повышения температуры электролитических конденсаторов, MTBF (среднее время безотказной работы) является более сложным. Как известно, уравнение для расчета частоты отказов электрических компонентов при расчете MTBF содержит множество переменных, как показано в уравнении 1, включая коэффициент качества, фактор окружающей среды, основной коэффициент отказа и так далее. Когда эти факторы сочетаются с напряжением или количеством компонентов, результат изменяется по-разному. Но люди не осознают, что некоторые из этих факторов улучшаются со временем. В следующем абзаце это будет объяснено более подробно.
Общее уравнение для расчета частоты отказов электрических компонентов
Стремясь идти в ногу с законом Мура, мы одновременно развиваем материаловедение и технологическое проектирование. Это относится и к электрическим компонентам. Например, компонент того же размера и характеристик сегодня, вероятно, обладает лучшим качеством и стабильностью в процессе производства по сравнению с прошлым. Именно поэтому показатель MTBF (среднее время между отказами) периодически обновляется для оптимизации базы данных. Таким образом, даже при одинаковой конструкции, простое обновление компонента или оптимизация его качества позволяет скорректировать параметр качества πQ в уравнении, что приводит к более высокому значению MTBF.
Непрерывное стремление к инновациям и оптимизации является основной миссией MEAN WELL и OLFER Electronics с самого первого дня. В результате продукция продолжает развиваться и достигать более высоких уровней качества благодаря увеличению объёма исследований и тщательному отбору компонентов и поставщиков. Показатель MTBF для продукции MEAN WELL был относительно консервативным. Сейчас он уже не соответствует современным стандартам качества, что является недостатком при конкуренции с другими брендами, особенно когда клиенты участвуют в государственных тендерах или конкурсах проектов. К счастью, длительный срок службы и гарантия качества по-прежнему обеспечивают компании MEAN WELL конкурентное преимущество на рынке. Для решения этой проблемы и выполнения нашей миссии «Непрерывное стремление к инновациям и оптимизации» компания MEAN WELL пересмотрела параметры MTBF (среднее время безотказной работы) TELCORDIA SR/TR-332 (Bellcore) и внедрила оптимизации, проанализировав политику качества поставщика и поддержав процессы IQC (контроль качества на входе/выходе/контроль качества на выходе) и т.д.
Все формы послепродажного обслуживания обеспечивают профилактику, которая не только повышает качество продукции MEAN WELL до нового уровня, но и изменяет коэффициент качества (πQ) уравнения MTBF, как показано ниже, в соответствии с правилами TELCORDIA SR/TR-332 (Bellcore). Опережающие показатели MTBF могут быть оптимизированы с уровня 0-I до уровня I-II.
Уровень качества 0:
Этот уровень присваивается компонентам коммерческого класса, модернизированным, восстановленным, переработанным или восстановленным компонентам, а также компонентам, которые закупаются и используются без квалификации устройства, контроля от партии к партии или эффективной программы обратной связи и корректирующих действий со стороны основного персонала, производителя оборудования или их субподрядчиков более низкого уровня проектирования или производства. Однако должны быть предприняты шаги для обеспечения совместимости компонентов с проектным применением.
Коэффициент качества πQ = 6
Уровень качества 1.
Этот уровень присваивается компонентам коммерческого класса, которые закупаются и используются без полной квалификации устройства или контроля качества от партии к партии со стороны производителя оборудования. Однако (а) должны быть предприняты шаги для обеспечения совместимости компонентов с проектным применением и производственным процессом; и (б) должна быть внедрена эффективная программа обратной связи и корректирующих действий для быстрого выявления и устранения проблем в производстве и в эксплуатации.
Коэффициент качества πQ = 3
Уровень качества 2.
Этот уровень присваивается компонентам, отвечающим требованиям (a) и (b) уровня качества 1, а также следующим условиям: (c) Спецификации закупки должны четко определять важные характеристики (электрические, механические, тепловые и экологические) и допустимые уровни качества (т.е. AQL, DPM и т. д.) для контроля партии; (d) Устройства и производители устройств должны быть квалифицированы и указаны в утвержденных списках деталей/производителей (квалификация устройства должна включать соответствующие испытания на срок службы и износостойкость); (e) Контроль от партии к партии, осуществляемый производителем оборудования или устройств, должен быть реализован с использованием соответствующих уровней AQL/DPM для обеспечения стабильного качества.
Коэффициент качества πQ = 1
Уровень качества 3.
Этот уровень присваивается компонентам, отвечающим требованиям (a), (b), (c), (d) и (e) уровней качества I и II, а также следующим условиям: (f) семейства устройств должны периодически проходить повторную квалификацию; (g) контроль от партии к партии должен включать 100%-ный контроль надежности на ранних этапах эксплуатации (температура и циклы приработки), который, если результаты это оправдывают, может быть сокращен до «аудита надежности» (т.е. базовой выборки) или приемлемого «мониторинга надежности» с подтвержденными и принятыми значениями кумулятивного раннего отказа менее 200 ppm в течение до 10 000 часов; (h) при использовании скрининга в процессе приработки должен быть указан допустимый процент дефектов (PDA), не превышающий 2%; и (i) как производители устройств, так и производители оборудования должны внедрить программу непрерывного повышения надежности. Коэффициент
качества πQ = 0,8
Компании OLFER Electronics и MEAN WELL анонсируют продукцию с расширенной гарантией (7 лет для серии HLG, 6 лет для серии HEP, 5 лет для серий DPU/DRP и т. д.). Это связано с тем, что параметры жизненного цикла и условия гарантии более точно соответствуют ожиданиям среднего пользователя в отношении контроля качества. Среднее время безотказной работы (MTBF) — это компромисс, присущий конструкции изделия.
Автор: Саймон Куо / Центр технического обслуживания.
Перевод: Отдел маркетинга компании OLFER Electronics.
