Gibt es neben den Kosten einen Grund, keine Komponenten mit höheren Nennwerten zu verwenden, als vom Design gefordert?

(Entschuldigung im Voraus, wenn diese Frage zu vage erscheint, ich versuche, die Problemstellung so zu formulieren, wie ich sie stelle.)

Ich denke über Schaltungsbaugruppen in einer Umgebung mit hoher Variabilität der Komponenten / niedrigem MOQ nach, und zwar unter dem Gesichtspunkt der passiven Komponenten. Unter der Annahme identischer Fußabdrücke möchte ich in der Lage sein, Folgendes zu ersetzen:

Widerstände

• engere% Toleranz für lockerer
• höhere Leistung für niedrigere

Kondensatoren

• Höhere Spannung für niedrigere

Worauf es ankommt, ist: Wenn ich viele verschiedene Designs prototypisiere, wird die Verwaltung des Teilebestands zu einem wesentlichen Problem. Wenn ich nach Komponentenwerten aggregieren und nach Möglichkeit dieselben Teile verwenden könnte, sinken die Anforderungen an den Lagerbestand, was wahrscheinlich ausreicht, um die potenziell höheren Kosten der einzelnen Artikel auszugleichen.

Funktioniert ein solcher Ansatz, oder würde ich damit Designs auflösen? Wenn dies funktioniert, welche anderen Komponenten kann ich standardisieren?

Ja, dies ist gültig und wird üblicherweise für Einzelstücke durchgeführt, die aus lokalen "Labor" -Lagerbeständen hergestellt werden. Die Wartung weiterer Teile ist kostenintensiv, was die Einsparungen durch die Verwendung von 5% Widerständen anstelle von 1% Widerständen in den Fällen, in denen 5% ausreichend sind, leicht in den Schatten stellen kann.

Es gibt auch Produktionskosten für jedes verwendete Teil. Selbst bei hohen Stückzahlen muss der Bestückungsautomat separat aufgestellt werden, es müssen verschiedene Rollen gekauft, irgendwo aufbewahrt werden usw. Wenn Sie kein Produkt mit sehr hohen Stückzahlen haben, ist es nicht sinnvoll, einen 10 kΩ 5% -Widerstand zu verwenden an einer Stelle, an der Sie 1% Toleranz des gleichen Widerstands an einer anderen Stelle auf derselben Platine verwenden müssen.

In anderen Fällen müssen Sie darauf achten, dass die bessere Spezifikation in einer Dimension keine Kompromisse verursacht, die Sie in einer anderen Dimension interessieren. Sie erwähnen beispielsweise Kondensatoren mit höherer Spannung, die dort eingesetzt werden, wo eine niedrigere Spannung erforderlich ist. Das ist elektrisch in Ordnung, aber höhere Spannungsobergrenzen sind die meiste Zeit physikalisch größer. Gleiches gilt für Widerstände mit höherer Wattzahl. Elektrisch gesehen ist ein 2 W 100 Ω-Widerstand eine Obermenge eines ¼ W 100 Ω-Widerstands, aber der 2 W-Widerstand ist bedeutend größer, was andere Kosten verursachen kann.

Ja, das funktioniert, und wir finden es nützlich für Dinge, die in relativ kleinen Mengen hergestellt werden (Tausende oder weniger). Wenn Sie eine Spule mit Widerständen oder Kondensatoren kaufen können, ist dies erheblich billiger und bequemer als der Versuch, mehrere Arten von Teilen in kleineren Mengen (z. B. jeweils 200 Stück) zu bearbeiten.

Seien Sie nicht verrückt, aber Dinge wie Bypass-Kondensatoren, Dioden und Widerstände, Jellybean-Transistoren und einige Arten von Reglern sind so billig, dass es Sinn macht, sich einzudecken. Manchmal kann ein etwas größerer Teil sinnvoll sein (wie bei Keramik-Bypass-Kondensatoren), wobei 0402 zwar der billigste Teil ist, 0603 jedoch einfacher zu handhaben ist. Kleinere Spulen (4.000 statt 10.000) können 16 V statt 10 V liefern einen ähnlichen Preis, so dass sie an mehr Orten arbeiten.

In den meisten Fällen, in denen ein Netzwerk (5%) nicht verwendet werden kann und in denen kein guter Widerstand (0,05% oder was auch immer) erforderlich ist, verwende ich 1% -Widerstände. Das kann manchmal 1% Pullup-Widerstände bedeuten, und das ist in Ordnung. Lautstärkeregler bekommen natürlich die 5% Widerstände.

Wenn sich herausstellt, dass etwas in ernsthafter Menge hergestellt wird, werden Sie die Stückliste sowieso im Detail durchgehen wollen, sodass ich nicht viel Nachteil sehe (Sie sollten das Engineering sowieso in den Vordergrund stellen, um zu bestimmen die erforderlichen Toleranzen). Achten Sie darauf, dass die Teile mit den höheren Spezifikationen tatsächlich in jeder Hinsicht die höheren Spezifikationen aufweisen und dass Sie nicht etwas wie die Nennspannung, den Temperaturbereich oder die Überspannungsfestigkeit verpassen. Ein Ausfall eines einzelnen Feldes kann eine Menge Einsparungen zunichte machen.

Im Allgemeinen gibt es nicht so viele Probleme.

Höhere Leistungs- / Spannungswerte bedeuten jedoch normalerweise größere Komponenten. Wenn Sie nur ein Breadboarding durchführen oder über ausreichend Platz auf der Leiterplatte verfügen, ist dies kein allzu großes Problem (es kann sogar hilfreich sein, größere Komponenten zu haben, um die Dinge durch diese zu leiten).

Darüber hinaus kann bei hohen Frequenzen die Größe eine Rolle sowohl für das PCB-Layout als auch für die intrinsischen Eigenschaften der Komponenten wie unerwünschte Induktivitäten und Kapazitäten spielen.

Im Allgemeinen sollten Sie keine Probleme haben, aber immer Ihre Politik im Auge behalten.

Wenn Sie Prototypen entwickeln und Pilotläufe produzieren, müssen für die Serienfertigung ohne Zweifel die Komponenten mit den Mindestspezifikationen verwendet werden. Wenn Sie ein PCB-Design herstellen, kann es gut sein, dass Sie neben den Standard-PCB-Löchern auch min-spec berücksichtigen, sodass Ihre 50-V-Single-Ended-Kappe durch einen physisch kleineren 16-V-Typ ersetzt werden kann, ohne die Komponente zu verbiegen führt auf der Produktionslinie.

Gewicht wurde nicht erwähnt, aber es ist unwahrscheinlich, dass es eine Überlegung ist, es sei denn, Sie produzieren für die NASA. Aber dann würden Sie zweifellos Milspec verwenden.

Es wird unvermeidlich die seltsamen besonderen Umstände geben, über die Sie stolpern werden. Hier sind ein paar Kriegsgeschichten, die nicht unbedingt mit passiven Komponenten zu tun haben:

In den Anfängen des Mikrocomputings wurden Programme auf Kassetten gespeichert und von diesen abgerufen. Die längst vergessene Technologie, aber zu dieser Zeit war ein billiger und fröhlicher Rekorder König. Die "professionellen" Standardmaschinen waren so darauf bedacht, dies und das zu kompensieren, dass sie die Aufnahme bis zur Unbrauchbarkeit manipulierten.

Dann gab es den Vorfall, dass ein Pilotversuch mit Bausätzen des Designunternehmens aus dem Standardlager produziert wurde. Von den 600 produzierten (und das war eine falsch montierte) Diode gab es 1 Ausfall gegenüber einer erwarteten Ausfallrate von 1%. Der Hersteller ging in die Serienproduktion und geriet mit mehr als 30% Ausfällen in Panik. Die Ursache wurde auf Transistoren mit niedrigen Spezifikationen zurückgeführt. Nur innerhalb der Spezifikation und nicht gemäß der erwarteten Spezifikationsverteilung. Es stellte sich heraus, dass es sich bei dem gelieferten Produkt um die von den großen asiatischen Herstellern abgelehnte "Hobbyist" -Bewertung handelte, die an das Marketing von Backwaters geschickt wurde. Unser lokaler Hersteller hat einen zusätzlichen Filter hinzugefügt - der die minderwertigen Geräte durch einen Beta-Tester aufbereitet und die niedrigsten im Sortiment zurückgibt, die in den lokalen Elektronikgeschäften verkauft werden können ...

Schließlich gab es ein Gerät, das durchweg versagte, wenn die Chips eines Herstellers an einem bestimmten Punkt installiert wurden. Sie zählten konstant zwischen 2 und 3 Impulse, wenn nur einer gesendet wurde. Der Moment der Glühbirne war, als der Vertreter des Herstellers ausrief, dass er nur Geräte auf den Markt brachte, die "dreimal so schnell sind". Der Auslöseimpuls war sehr kurz und die fehlerhaften Geräte zählten sowohl den Impuls als auch seine Reflexionen ...

Ich sehe, dass diese Frage beantwortet wurde, aber ich werde ein paar Dinge erwähnen. Erstens die Spannungswerte der Kondensatoren SMT X7R und X5R und wie sich die Kapazität mit der angelegten Spannung ändert. Schau dir das an: -

Es zeigt Ihnen, dass die tatsächliche Kapazität vieler gängiger Kondensatoren erheblich von der angelegten Spannung abhängt. Wenn Sie eine Kapazität benötigen, die bei unterschiedlichen Spannungen stabil ist, verwenden Sie einen besseren Kondensator oder einen Kondensator, der für höhere Spannungen ausgelegt ist (die prozentuale Änderung von C ist viel geringer).

Artikel, der dies zeigt, ist hier

MIL-HDBK-217F ( hier ) ist immer noch ein ziemlich wichtiger Text für die Bestimmung der MTBF von elektronischen Leiterplatten. Eine bessere MTBF beruht auf der Herabstufung von Komponenten, um deren Schaltkreisbelastung zu verringern. In Tabelle 3-2 (Seite 3-4 und 3-5) sind die für die Analyse zu verwendenden Umgebungstypen aufgeführt. Sie reichen von "Ground, Benign" über "Space, Flight" bis zur höchsten Ebene "Cannon, Launch" In der Kategorie "Service" wird der Herabstufungswert für alle gängigen Komponenten deutlich unterschiedlich gewichtet.

Beispielsweise sollte die Diode - der Typ gewählt werden und die Grundzuverlässigkeit kann in einem Verhältnis von bis zu 6,57: 1 variieren. Dann ist der Spannungsspannungsfaktor zu berücksichtigen - wenn die angelegte Spannung weniger als 30% der Nennspannung beträgt, beträgt der "Spannungswert" 0,054, während der "Spannungswert" bei 100% der Nennspannung 1 beträgt - im Grunde bedeutet dies, dass Sie dies können Erwarten Sie eine 18,5-fache Lebensdauer der Diode, wenn nur 30% (oder weniger) ihrer Nennspannung anliegen.

Ich gehe nicht weiter darauf ein, aber es ist ein sehr wichtiger Grund, Komponenten zu wählen, die stark überbewertet sind.

Ich sehe keinen Grund, warum nicht, aber denke an ein paar Dinge. Ich bezweifle, dass Sie in der Lage wären, die Preise für einen 5% -Widerstand zu übertreffen, wenn Sie eine Menge von 1% oder 0,1% kaufen, was möglicherweise vom Volumen abhängt. Auch dies sind nicht die einzigen Eigenschaften dieser Komponenten, über die man sich Sorgen machen muss. Für Kondensatoren kann beispielsweise das dielektrische Material von Bedeutung sein. Auch der Designer (oder Sie) haben möglicherweise sorgfältig einen Widerstand ausgewählt, der die Umgebungsbedingungen erfüllt. Weitere Teile eines seriösen Herstellers sind nicht immer gleich Teile eines anderen ... Es geht nicht darum, ein Problem aufzuspüren, das sich als gefälschtes Teil oder ähnliches herausstellt.

Ich habe nur darauf hingewiesen, dass ich oft nach Einkauf oder Produktion suchen musste, weil jemand dachte, es sei keine große Sache, das billigere Teil zu ersetzen, das er gesehen hat, oder eines, das verfügbarer war ...