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        電子電器產(chǎn)品電磁兼容綜合質(zhì)量成本分析

        2020-06-24 03:06:44豐春霞李海濤
        中國新通信 2020年2期
        關鍵詞:質(zhì)量成本電磁兼容

        豐春霞 李海濤

        摘要:頻譜分析儀是研究電信號頻譜結(jié)構的儀器,用于信號失真度、調(diào)制度、譜純度、頻率穩(wěn)定度和交調(diào)失真等信號參數(shù),的測量,可用于測量放大器和濾波器等電路系統(tǒng)的某些參數(shù)采用頻譜儀和信號放大器可以檢測空間電磁干擾強度。通過頻譜儀可以將空間信號輻射強度按照頻域進行直觀顯示。這樣就可以檢測出器件的電磁輻射?;诖?,以下對電子電器產(chǎn)品電磁兼容綜合質(zhì)量成本進行了探討,以供參考。

        關鍵詞:電子電器產(chǎn)品;電磁兼容;質(zhì)量成本;分析優(yōu)化

        一、電磁兼容性工作時機

        大量實踐表明,在電氣產(chǎn)品的開發(fā)階段,如果不能及時的解決電子兼容性問題,那么將會對后續(xù)的一系列工作產(chǎn)生直接影響,同時也會在無形當中耗費大量成本,如果等到批量生產(chǎn)階段再解決電磁兼容性問題,整體費用將會增加100倍左右。而再將產(chǎn)品投入應用,發(fā)現(xiàn)電磁性兼容問題之后再解決,成本費用將高達1000倍。由此可見,在產(chǎn)品開發(fā)階段,必須要重點關注電磁兼容性設計問題,同時還要盡可能的將這些問題在產(chǎn)品定型之前解決。如果不對電子兼容性問題進行考慮,只是按照常規(guī)性計劃進行生產(chǎn)設計,在產(chǎn)品生產(chǎn)裝配成試驗件之后,再測試其電磁兼容性,一旦發(fā)現(xiàn)問題,不僅調(diào)整起來難度大,而且會浪費大量的物力、人力和時間,延長產(chǎn)品交付周期,同時也會面臨更多的研制風險,因此,不管是任何一種電氣電子產(chǎn)品,及時的進行電磁兼容性設計都至關重要。

        二、電子電器產(chǎn)品電磁兼容綜合質(zhì)量成本分析

        (一)實驗室方面

        建立第三方EMC實驗室的目的是為了滿足企業(yè)標準化EMC檢測、產(chǎn)品認證EMC檢測和政府EMC質(zhì)量監(jiān)督檢測的需求。第三方實驗室應根據(jù)服務對象的產(chǎn)品類別、標準要求等建立相應規(guī)模的檢測能力,并根據(jù)服務對象的需求取得相應的認證認可資質(zhì),例如:CNAS認可資質(zhì)(第三方標準化委托檢驗要求)、CCC認證檢測資質(zhì)(CCC認證檢測要求)和CMA認可資質(zhì)(質(zhì)量監(jiān)督抽查檢驗要求)等。由于EMC檢測設備和場地成本高昂,并且檢測標準更新頻繁,實驗室宜根據(jù)潛在服務對象的需求來優(yōu)化實驗室的設備和場地配置,以及認可資質(zhì),以較低的綜合成本最大限度地滿足客戶的EMC檢測需求。

        (二)科學布置印制電路板的疊層

        印制板的層排列也是有原則的,合理的排列各層對印制板的抗干擾能力十分有益。第一,將電源平面與地平面相鄰,這樣可以形成耦合電容,并與電路板上的去耦電容一起降低電源平面的阻抗,同時獲得較寬的濾波效果;第二,參考面的選擇應優(yōu)選地平面電源;第三,相鄰層的關鍵信號不跨分割區(qū);第四,相鄰層走線時,最好是形成垂直。第五,在布電源線時,在不同層連接用到過孔時,必須考慮良好連接性。

        (三)社會管理方面

        職能部門在社會EMC管理上也應追求成本效益最優(yōu)化。例如:在EMC標準設定方面,將EMC發(fā)射檢測標準大多設定為強制性檢測標準,而將電磁抗擾度標準設定為推薦性檢測標準。因為EMC發(fā)射類要求符合與否,企業(yè)產(chǎn)品本身并未得到任何收益,受影響的主要是周圍其他產(chǎn)品,生產(chǎn)企業(yè)沒有動力管好這部分的質(zhì)量,只能通過國家強制性標準設置,要求在標準范圍內(nèi)產(chǎn)品必須滿足,并通過政府相關部門進行有效的監(jiān)管;對抗擾類EMC項目,產(chǎn)品符合后,可以有效地降低產(chǎn)品售后成本(如抗靜電設計),用戶看得見摸得著,企業(yè)才會有動力做好這塊工作;因此,宜將抗擾度標準設定為推薦性標準,是否實施交由企業(yè)自行決定,從而有效地減少政府管理成本。再如:在強制性產(chǎn)品認證類別設置上,主要選擇量大面廣,與用戶日常生活密切相關的產(chǎn)品,或不合格社會影響巨大的產(chǎn)品進行強制性管理,將管理類別和種類控制在較小的程度上,從而有效地降低強制性認證管理成本,以較小的政府管理成本發(fā)揮到盡可能大的社會效益。

        (四)選用合適的印制電路板研生產(chǎn)材料

        印制板的選材是非常重要的,目前國際通用的為環(huán)氧樹脂玻璃布材料FR-4。因為FR-4包含著非常多的優(yōu)點:首先它的延展性能比較好,能夠有效的縮減其所占空間,能夠減輕干擾;其次,受熱能力比較強,不易受到溫度變化的影響;最后,環(huán)氧樹脂玻璃布能夠抵抗化學物質(zhì)的侵蝕,不易被破壞。因此,想要提升印制電路板的抗干擾能力,必須要綜合分析各種材料的特征,選用合適的原材料

        (五)企業(yè)方面

        生產(chǎn)企業(yè)為了獲得理想的質(zhì)量成本管理和收益,應綜合企業(yè)規(guī)模、研發(fā)人員EMC設計水平、相應產(chǎn)品復雜程度和生產(chǎn)規(guī)模,以及社會對相應產(chǎn)品的EMC管理模式選擇合理的EMC質(zhì)量管理模式,以期獲得較好的EMC質(zhì)量收益。例如:對于沒有EMC設計能力和技術人員的小型加工企業(yè),建議產(chǎn)品及其EMC設計選擇大型設計公司提供的整體設計方案進行加工生產(chǎn),通過設計外包的方式,保證設計EMC質(zhì)量,在生產(chǎn)過程中嚴格地管理EMC關鍵元器件和生產(chǎn)產(chǎn)品與設計樣機的一致性來保證生產(chǎn)成品的EMC質(zhì)量,并通過第三方EMC實驗室來檢驗生產(chǎn)成品的EMC標準符合性;對于中型企業(yè)應加強產(chǎn)品設計人員的EMC培訓,在設計過程中落實EMC設計要求,在研發(fā)部門建立必要的EMC評估手段;在資本許可時,建立相應的EMC預測試實驗室;建立規(guī)模適當?shù)漠a(chǎn)品EMC質(zhì)量管理體系,加強生產(chǎn)過程的質(zhì)量管理和監(jiān)控;大型企業(yè)可設立EMC的設計和質(zhì)量管理部門,以及標準EMC實驗室,全面、有效地管控企業(yè)產(chǎn)品的EMC質(zhì)量。

        (六)優(yōu)化電阻體長度

        電阻體長度L與電阻值成正比,長度越長,阻值越大。電阻體的長度設置應考慮到接線端子的位置,以保證綜合性能。根據(jù)經(jīng)驗通常建議電阻體有效長度為(8±2)mm,具體根據(jù)火花塞規(guī)格進行選擇。另外,通常電阻體兩端設置導電玻璃填料層,用來提升密封性能和平衡溫度。因中心電極端兩種填料會出現(xiàn)U形結(jié)合面,從而會降低電阻體的有效長度。可以通過工藝優(yōu)化,降低U形高度或改成倒U結(jié)構,從而提升電阻體有效長度。

        結(jié)束語

        總而言之,設計印制電路板工作是非常重要的,同時也是非常困難的。規(guī)劃設計印制電路板時必須要注意每一個細節(jié),每一個環(huán)節(jié),一旦有什么錯漏就會出現(xiàn)各種意想不到的問題,影響印制電路板的正常使用。電路設計的每項內(nèi)容都非常的重要,但其中必須要重點關注的就是電磁兼容問題,只有找到了正確避免電磁干擾的方法,盡可能的減少其運行中的內(nèi)部外部干擾問題,才能夠使研發(fā)出來的電路板符合相關標準要求,進而能夠應用到電子設備之中,推動電子行業(yè)的發(fā)展進步。

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