Pålidelighedsanalyse af magt & Signal, der forbinder kabler

Pålideligheden af ​​strøm- og signalkabler påvirker direkte stabiliteten og levetiden af ​​elektronisk udstyr. Dens analyse skal udføres fra flere dimensioner, såsom materialer, design, miljøtilpasningsevne, og signalintegritet. Følgende er centrale analysepunkter:
1. Materiale og strukturelt design
‌Valg af leder og isoleringsmateriale‌
Ledere skal bruge høj ledningsevne og korrosionsbestandige materialer (såsom kobberlegeringer), og vær opmærksom på forholdet mellem nuværende bæreevne og temperaturstigning for at undgå ældning forårsaget af overbelastning‌.
Isoleringsmaterialer skal opfylde kravene til høj temperaturbestandighed, flammehæmning og kemisk korrosionsbestandighed, såsom silikone eller polytetrafluorethylen (Ptfe).

Pålidelighedsanalyse af magt & Signal, der forbinder kabler

‌Mekanisk strukturdesign
Plug-in-levetiden skal forbedres gennem optimering af låsestruktur (såsom snap-on stik) for at forbedre vibrations- og stødmodstanden‌.
Redundant design (såsom parsnoet eller dobbelt strømforsyning) kan reducere risikoen for enkeltpunktsfejl‌.

2. Miljøtilpasningsevne
Påvirkning af temperatur og fugtighed
Højtemperaturmiljø kan fremskynde ældningen af ​​isoleringsmaterialer, og lav temperatur kan let forårsage lederskørhed, og ydeevne skal verificeres gennem høj- og lavtemperaturcyklustests‌.
I miljøer med høj luftfugtighed, beskyttelsesniveauet (såsom IP67) skal forbedres med fugtsikker belægning eller tætningsstruktur.

Miljøfaktorer:
Analyse overvejer indflydelsen af ​​faktorer som temperatur, stød, vibrationer, og fugtighed på kablets ydeevne.
Materialeegenskaber:
Valg af materialer til ledere, isolatorer, og beklædning påvirker kablets pålidelighed betydeligt.
Fremstillingsprocesser:
Kvalitetskontrol og overholdelse af produktionsstandarder er afgørende for at sikre pålidelig kabelkonstruktion.
Test og simulering:
Forskellige tests, inklusive livstest, miljøkammertest, og numeriske simuleringer, bruges til at evaluere kabelydelse og forudsige potentielle fejl.
Fejl lokalisering:
Til strømkabler, fejllokalisering er et kritisk aspekt, især i højspændingssystemer, hvor enkeltlederkabler kan være mere udfordrende at diagnosticere.
Datadrevne metoder:
Analyse af historiske fejldata kan hjælpe med at identificere mønstre, forudsige fremtidige fiaskoer, og informere vedligeholdelsesstrategier.
Elektromigrering:
I integrerede kredsløb, elektromigrering (EM) analyse er afgørende for at sikre integriteten af ​​sammenkoblinger over tid.
Adskillelse af strøm- og datakabler:
I nogle tilfælde, Det er vigtigt at opretholde en vis afstand mellem strøm- og datakabler for at minimere interferens, især i netværksapplikationer.
Hvorfor pålidelighed er vigtig:
Stabil signaloverførsel:
Pålidelige stik sikrer stabil signaloverførsel, afgørende for forskellige anvendelser.

Pålidelig strømforsyning:
Pålidelige strømkabler er afgørende for at forhindre strømafbrydelser og sikre sikker og effektiv drift af systemerne.
Reducerede omkostninger:
Pålidelighedsanalyse kan hjælpe med at identificere og afbøde potentielle fejlpunkter, fører til reducerede vedligeholdelsesomkostninger og nedetid.

Sikkerhed:
Pålidelige kabler er afgørende for sikkerheden, især i applikationer, der involverer højspændingsstrømsystemer.
Ved at forstå disse aspekter, ingeniører og producenter kan designe, fremstille, og opretholde strøm- og signalforbindelseskabler med den højest mulige pålidelighed.

‌Vibration og mekanisk belastning‌
Dynamisk vibrationstest skal simulere faktiske arbejdsforhold for at sikre, at kontaktmodstanden på stikket er stabil under vibrationsforhold.

III. Signalintegritetsanalyse
Elektromagnetisk interferens (Emi) beskyttelse
Afskærmningsdesign (såsom metalfletning eller snoet par) kan reducere interferensen af ​​eksterne elektromagnetiske felter på signalet‌ 38.
Jordingsdesign skal undgå almindelig jordsløjfe og vedtage stjernejording eller uafhængig jordingsstrategi‌ .

‌Impedanstilpasning og støjundertrykkelse‌
Signallinjen skal opretholde ensartet karakteristisk impedans, og brug termineringsmodstande eller filterkondensatorer til at undertrykke højfrekvent støj‌ .

Iv. Verifikation af pålidelighedstest
Statisk test
Mål isolationsimpedansen, når den ikke er tændt (såsom impedansen fra strømledningen til jord) og den statiske spændingsstabilitet efter tænding .

"Dynamisk test".
Dynamisk belastningstest: Overvåg spændingsudsving og krusninger under forskellige belastninger (ingen belastning, fuld last) (oscilloskopets båndbredde er begrænset til 20MHz)‌ . Strømforsyningsstøjtest: Brug jordingsfjedre til at jorde i nærheden for at reducere rumlig koblingsstøjinterferens.

‌Livs- og holdbarhedstest
Gentagne plug-in og pull-out tests verificerer den mekaniske levetid, og tænd- og sluk-cyklustests evaluerer langsigtet stabilitet.
MTBF (gennemsnitlig tid mellem fejl) calculations require the combination of component failure rate and environmental stress data.

V. Typical failure modes and protective measures
‌Poor contact‌
Cause: oxidation, mechanical wear or loose connection.
Measures: gold-plated/silver-plated contacts, additional locking mechanism.

‌Insulation aging and breakdown‌
Cause: material degradation or overvoltage shock.
Measures: derating design (such as voltage margin ≥ 20%).

‌Signal distortion caused by electromagnetic interference‌
Cause: unshielded or poor grounding.
Measures: optimize wiring spacing and increase magnetic ring filtering.

VI. Oversigt
Improving the reliability of connecting wires requires comprehensive material selection, redundant design, environmental testing and EMC optimization, and verifying performance through strict static/dynamic tests. Key indicators include contact resistance stability, isolering modstår spændingsstyrke og temperaturstigningskontrol under langvarig belastning.

Pålidelighed er en ny videnskabelig disciplin i de senere år, som altid løber igennem alle tekniske felter. Sikkerheden ved design af ledningsnet til biler er afgørende for hele bilens elektroniske system. Pålideligheden af ​​ledningsnettets design er en afspejling af sikkerhed. Denne artikels ledningsnetingeniørs indhold af pålidelighedsanalyse af ledningsnet til bilindustrien.

Pålidelighedsanalyse af linjeklemmer og stik
Som en vigtig del af bilernes ledningsnet, linjeterminaler og stik er hovedkomponenterne, der bestemmer pålideligheden af ​​ledningsnetsystemet og spiller en afgørende rolle i ledningssystemet. Klemmer og stik står for en stor del af de mange problemer, der opstår i ledningsnet. For eksempel, terminalerne ældes, og stikkomponenterne er faldet af, løsnet, og blevet beskadiget på grund af tid. Disse problemer kan være en lille detalje i normale tider, men hvis den placeres i hele ledningsnettets sikkerhedssystem, de vil føre til en reduktion i sikkerheden og pålideligheden af ​​ledningsnettet. Derfor, i det sædvanlige ledningsnetdesign, Der skal træffes visse foranstaltninger for at sikre pålideligheden af ​​ledningsnettets design. For eksempel, under installationsprocessen, vælg passende stik og plug-ins, etc.; for det andet, være opmærksom på deres materialer. Driftstemperaturen for terminaler og stik og den maksimalt tilladte strøm; være opmærksomme på deres arbejdsmiljø og temperatur. På samme tid, det er nødvendigt at undgå, at nogle ætsende gasser eller væsker påvirker terminalerne og konnektorerne, derved ødelægger pålideligheden af ​​hele det elektroniske system.2 Analyse af pålideligheden af ​​ledningsnetbeskyttelse
Arbejdsmiljøet for billedningsnet er meget barskt, ofte ledsaget af ætsende gasser og væsker, samt høj temperatur, fugtighed, og kollision og friktion med andre dele. Problemer som skader på isolatorkappen og løse grænseflader opstår ofte, resulterer i kortslutninger eller åbne kredsløb i ledningsnettet, påvirker det samlede elektroniske system. Derfor, for at forbedre sikkerheden ved design af ledningsnet til biler, det er nødvendigt at lave en arbejdsplan for design af ledningsnet og effektivt pakke og fastgøre ledningsnettet. Designet af ledningsnet til biler bør have foranstaltninger såsom fugtsikker, anti-korrosion og anti-høj temperatur. På samme tid, det er nødvendigt at sikre, at det har gode lufttætte materialer for at beskytte samlinger og forbindelser. Ved installation af ledningsnet i andre dele af bilens karrosseri, professionelle kabelbindere og wireclips skal bruges til at fastgøre dem for at reducere vibrationspåvirkningen på bilens ledningsnet under kørsel. På samme tid, nogle tilslutningspositioner skal beskyttes for at undgå friktion mellem ledningsstyringen og ledningsnettet, hvilket vil føre til slid på isoleringsfrakken. Ved emballering, det er nødvendigt at analysere de forskellige driftsmiljøer for forskellige komponenter for at karakterisere deres levetid og pålidelighed. Det er nødvendigt at udføre forskellige sammenlignende test på materialer for at vælge passende materialer. Det er også nødvendigt at udføre eksperimenter med pålideligheden af ​​ledningsnet i barske miljøer for at forhindre substandardprodukter i at flyde ind i det næste trin.3. Pålidelighedsanalyse af kredsløbsdesign af ledningsnet
Designet af ledningsnet til biler er et meget komplekst projekt, især linjens nuværende sløjfeproblem. Under visse miljøforhold, det rationelle design af kredsløbet er kernen i det elektriske system. Under normale omstændigheder, kredsløbssystemet i en bil er forbundet parallelt mellem forskellige elektroniske enheder. For at teste dens linjer, det er nødvendigt at ændre forbindelsesmetoden for ledningerne og simulere, hvad der kan ske under forskellige omstændigheder for at sikre normal drift af ledningsnettet..