六性设计报告.docx

1、档号编号C1605 5.789.012保管期限密级阶段标记XXXX“六性”设计报告拟制审核标审会签批准军事代表版次/修订状态A/0总页数： 11 正文页数： 9 附录页数： 0 XXX公司 年 月 日目录1 概述32规范性引用文件33 “六性”分析33.1 可靠性分析33.1.1 可靠性设计分析33.1.2 可靠性指标43.1.5 可靠性分析和预计43.2 维修性分析93.3 测试性分析93.4 安全性分析93.5 保障性分析103.5.1 维修级别103.5.2 人员和技术等及103.5.3 文件资料配套103.5.4 包装、装卸、贮存和运输方法103.6环境适应性分析104 综合评价111

2、 概述XXXX型XXXX是LCD28A220W20S型车载逆变电源的重要组成部分，将底盘发动机和车载蓄电池输出的直流电源转换为交流电源，给电动镐提供动力。本报告适用于XXXX“六性”设计的符合性检查。2规范性引用文件GB 2894-2008安全标志及其使用导则GB/T5465.1-2009 电气设备用图形符号 第1部分：概念和分类GB/T5465.2-2008 电气设备用图形符号 第2部分：图形符号GJB 151A-1997 军用设备和分系统电磁发射和灵敏度要求GJB 368B-2009 装备维修性工作通用要求GJB 450A-2004 装备可靠性工作通用要求GJB 900-90 安全性通用大

3、纲GJB 1181-1991 军用装备包装、卸载、贮存和运输通用大纲GJB 2547-1995 装备测试性大纲GJB 4239-2001 装备环境工程通用要求GJB/Z35-1993 元器件降额标准GJB/Z102-97 软件可靠性和安全性设计准则GJB/Z299C-2006 电子设备可靠性预计手册GJB/Z1391-2006 故障模式、影响及危害性分析指南XXXX“六性”大纲XXXX“六性”设计准则3 “六性”分析3.1 可靠性分析3.1.1 可靠性设计分析3.1.1.1 元器件选用设计所选用的元器件均属于成熟器件，原材料均为成熟产品，且产品中使用的外购件（元器件、原材料）及外协加工件均选自

4、公司合格供方并按规定进行质量控制，无合格供方名单外采购情况及紧急放行情况。3.1.1.2 元器件降额设计主要元器件均选用允许温度工作范围大于设计要求指标的器件。3.1.1.3 简化设计去掉多余的电容。采用集成IC简化电路。3.1.1.4 采用成熟电路设计中主要的电源转化和处理电路都是采用成熟的设计方案3.1.1.5 保护设计电路设计中采用了短路保护设计，达到短路保护设计。3.1.1.6 容差设计电路参数设计时保留有较大余量，保证元器件制造容差、温漂、使用过程中元器件参数的老化漂移等因素引起的参数变化不会超过电路正常功能所允许的范围。3.1.2 可靠性指标可靠性指标：MTBF39000小时（设计

5、保证）。3.1.5 可靠性分析和预计采用元器件应力分析法进行可靠性预计。根据GJB/Z299C-2006电子设备可靠性预计手册计算出各元器件的失效率。贴片电阻的工作失效率预计模型为：p=bEQR；式中：p：工作失效率，10-6/h；b ：基本失效率，10-6/h，取值为0.007；E：环境系数，取值为29；Q：质量系数，取值为0.1(A1w)；R：阻值系数；R100K，取值为1。贴片电阻的工作失效率预计结果如表1所示。表1 贴片电阻失效率预计表类别名称代号数量N环境系数E质量系数Q阻值系数R工作温度T0基本失效率b(10-6/h)工作失效率p(10-6/h)贴片电阻RI-0603-5R1J 1

6、290.1(A1M)1.0+850.0070.0203贴片电阻RI-0603-511J 1290.1(A1M)1.0+850.0070.0203贴片电阻RI-0603-103J 4290.1(A1M)1.0+850.0070.0203贴片电阻RI-0603-393J 1290.1(A1M)1.0+850.0070.0203贴片电阻RI-0603-753J 1290.1(A1M)1.0+850.0070.0203贴片电阻RI-0805-242J 1290.1(A1M)1.0+850.0070.0203贴片电阻RI-0805-5101J 1290.1(A1M)1.0+850.0070.0203贴片

7、电阻RI-0805-103J 2290.1(A1M)1.0+850.0070.0203贴片电阻RI-0805-1203J 2290.1(A1M)1.0+850.0070.0203贴片电阻RI-1206-R220J 4290.1(A1M)1.0+850.0070.0203贴片电阻RI-1206-100J 2290.1(A1M)1.0+850.0070.0203类瓷介电容器的工作失效率预计模型为：p=bEQCVch；式中：p：工作失效率，10-6/h；b ：基本失效率，10-6/h，取值为0.0048；E：环境系数，取值为17；Q：质量系数，取值为0.3(A2)；CV：电容量系数；ch：表面贴装系

8、数，取值为1.5。类瓷介电容器的工作失效率预计模型为：p=bEQCVch；式中：p：工作失效率，10-6/h；b ：基本失效率，10-6/h，取值为0.00168；E：环境系数，取值为17；Q：质量系数，取值为0.3(A2)；CV：电容量系数；ch：表面贴装系数，取值为1.5。电容器的工作失效率预计结果如表2所示。表2 电容器失效率预计表类别名称代号数量N环境系数E质量系数Q电容量系数CV表面贴装系数ch工作温度T0基本失效率b(10-6/h)工作失效率p(10-6/h)贴片电容CT41G-0603-X7R-25V-0.01uF-K6170.3(A2)0.51.5+850.00480.0183

9、6贴片电容CT41G-0603-X7R-50V-0.1uF-K17170.3(A2)0.51.5+850.00480.01836贴片电容CT41G-0603-X7R-50V-220pF-K15170.3(A2)0.51.5+850.00480.01836贴片电容CT41G-0805-X7R-50V-0.1uF-K6170.3(A2)0.51.5+850.00480.01836贴片电容CT41G-0805-X7R-200V-470pF-K2170.3(A2)0.51.5+850.00480.01836贴片电容CT41G-1206-X7R-25V-4.7uF-K2170.3(A2)0.51.5+8

10、50.00480.01836贴片电容CT41G-1210-X5R-50V-10uF-M2170.3(A2)0.51.5+850.00480.01836贴片电容CT48-1206-X7R-1KV-1000pF-K2170.3(A2)0.751.5+850.00480.02754贴片电感的工作失效率预计模型为：p=bEQT；式中：p：工作失效率，10-6/h；b ：基本失效率，10-6/h，取值为0.002；E：环境系数，取值为40；Q：质量系数，取值为0.4(A1)；T：温度应力系数；取值为1.9。贴片电感的工作失效率预计结果如表3所示。表3 贴片电感失效率预计表类别名称代号数量N环境系数E质量

11、系数Q温度应力系数T工作温度T0基本失效率b(10-6/h)工作失效率p(10-6/h)贴片电感SMTSDR322515-4R7M1400.4(A1)1.9+850.0020.0608贴片电感PIO54-2R2MT1400.4(A1)1.9+850.0020.0608半导体的工作失效率预计模型为：p=bEQrAT b ：基本失效率，10-6/h；E：环境系数Q：质量系数r：额定电流系数A：应用系数T：温度应力系数半导体的工作失效率预计结果如表4所示。表4 二极管失效率预计表类别名称代号数量N环境系数E质量系数Q工作温度T0温度应力系数T额定电流系数r应用系数A基本失效率b(10-6/h)工作失

12、效率p(10-6/h)二极管BAS 170W E6327111.0(B2)+85211.00.112 0.224二极管MUR160111.0(B2)+851.51.51.00.0520.117二极管MBR1H100SFT3G311.0(B2)+852.511.00.1120.28二极管DL5267B-TP 111.0(B2)+851.511.00.0230.0345单片模拟电路工作失效率预计模型为：p=Q C1TV+(C2+C3)ELp：工作失效率，10-6/hE：环境系数Q：质量系数L：成熟系数T：温度应力系数V：电压应力系数C1、C2：电路复杂度失效率C3：封装复杂度失效率单片集成电路失效

13、率预计表见表5。表5单片集成电路失效率预计表类别名称代号数量N环境系数E质量系数Q工作温度T0成熟系数L温度应力系数T电压应力系数V电路复杂度失效率C1、C2封装复杂度失效率C3工作失效率p(10-6/h)集成电路LM5020MM-111.01.0(B2)+851.01.011.480.60830.05440.01320.97688684印制板的工作失效率预计模型为：p=(b1N+b2)EQC；式中：p：工作失效率，10-6/h；b1、b2：基本失效率，10-6/h，b1取值为0.00017，b2取值为0.0011；N：使用的金属化孔数；E：环境系数，取值为30；Q：质量系数，取值为1.0(B

14、)；C：复杂度系数，取值为1.0；印制板的工作失效率预计结果如表6所示。表6 印制板失效率预计表类别名称代号数量N环境系数E质量系数Q工作温度T0复杂度系数C基本失效率b1(10-6/h)基本失效率b2(10-6/h)工作失效率p(10-6/h)印制板聚四氟依稀双面覆铜板20301.0(B)+851.00.000170.00110.288焊接点的工作失效率预计模型为：p=bEQ；式中：p：工作失效率，10-6/h；b ：基本失效率，10-6/h, 取值为0.000092；E：环境系数，取值为25；Q：质量系数，取值为1.0(B)；焊接点的工作失效率预计结果如表7所示。类别名称代号数量N环境系数

15、E质量系数Q工作温度T0基本失效率b(10-6/h)工作失效率p(10-6/h)焊点锡焊220251.0(B)+850.0000920.0023说明：环境类别均选用为较恶劣的环境温度+85。由表中数据：可计算电源的总的工作失效率p，由公式：p=Nipi得到。p=Nipi=23.7161610-6由可靠性计算公式RW=e-(ph)可得电源模块2小时的可靠性RW0.999945。电源模块4小时的可靠性RW0.999889。可计算出MTBFS=1/p=1/(23.7161610-6)=4.216104h，满足要求。从可靠性应力分析表的失效分布可看出模块的薄弱环节在于集成电路、电源单模块。因此在设计时

16、，尽量减小降额因子，提高产品的可靠性。3.2 维修性分析产品外场出现故障时，直接整机更换；整个印制板装在一个金属盒体内，便于安装和拆卸；维修时，盒体能在1min内打开进行维修处理。3.3 测试性分析在该产品的研制过程中，沿用组件设备的测试性的成熟技术，贯彻有关要求标准，注重对产品的测试性的设计，不断完善和提高产品测试性，以满足技术指标和用户使用要求。产品的技术特征由技术指标来表征，而设计指标均可通过示波器、万用表等常用仪器进行测试可以确定产品的状态。通过测试产品的技术指标等可确定产品的状态及出现故障的位置。因此，该产品具有良好的测试性。3.4 安全性分析有产品主管依据产品技术协议书提出要求，进

17、行收集、整理同类产品安全性要求和设计技术方案，进行本产品的任务论证和安全论证，也可以合并到方案论证中同时进行，并形成任务论证报告或安全性论证报告。安全性设计与分析，根据产品实际情况可分为初步和详细的设计与分析，也可合并到一起进行。产品安全性设计参照GJB900-90系统安全性通用大纲有关规定，结合本产品特点，对产品安全部件和完全性关键部位进行安全性设计和生产。产品电路设计有短路保护设计，可保证在输出短路时，产品不会损坏。本产品没有对人身可造成伤害的物质，不会造成人身伤害事故。产品应配有发产品标记标识字迹清晰、持久耐用、标记图形符合GB5465.1和GB5465.2要求，安全标记符合GB2894

18、的规定。产品（设备）包装运输应符合GJB1181-91军用装备包装、装载、贮存和运输通用大纲，其包装防静电，能保住各种运输条件而不会损坏。3.5 保障性分析3.5.1 维修级别修复性维修级别分为一级维修（外场级维修）、二级维修（内场级维修）和三级维修（基地级维修）；一级维修主要更换外场可更换单元（LRU）；二级维修更换维修功能模块（SRU）；三级维修为厂内元器件更换维修。根据XXXX实际是一个单独的整体模块，采用一级维修和三级维修。 3.5.2 人员和技术等及公司有专业的调试、维修、售后处理人员，经验丰富，且都经过培训，能满足保障需求。3.5.3 文件资料配套编制了技术及使用维护说明书，详细介

19、绍了产品的使用注意事项，方便用户使用。产品配有合格证和验收的试验数据。3.5.4 包装、装卸、贮存和运输方法根据 GJB1181-1991 军用装备包装、装卸、贮存和运输通用大纲的要求，结合其它型号工程产品包装运输的成功经验，要求具有包装经验的人员进行包装、装卸、贮存和运输设计，并落实到生产资料上，保障产品的包装、装卸、贮存和运输，确保产品的顺利交付到用户。3.6环境适应性分析3.6.1环境适应性的设计原则元器件质量等级符合产品环境试验要求，并对元器件实施降额设计、裕度设计，公司采取元器件筛选，剔除元器件早期失效，从而提高产品的可靠性和环境适应性；根据湿热、霉菌、盐雾等要求，电源独立模块采用全AB阻燃导热胶全灌封，印制板喷涂三防漆，产品满足三防要求。为满足电磁兼容要求，根据PCB设计的叠层设计原则，对印制板进行叠层设计，根据信号完整性设计布线规则进行PCB布线；整板经过金属盒体达到共地，电磁兼容满足要求。4 综合评价经过以上分析表明本产品按照XXXX六性设计准则的要求进行了六性设计，满足六性设计准则的要求，并具有较好的六性特征，为提高产品质量提供了技术保障。版本A/0 第13页/ 共13页