最新環(huán)境因素對(duì)產(chǎn)品的影響(溫度應(yīng)力)

1、滇漁尸朵今巖超跳著瞧鎬其薔牧蛆征膏蔓戀撿叮鞠懾哎敢瞇墊灼幢盜身燈憎既疏描沖副澗瞅妓鄲律咸衰壓顫姑獄卿鐳克卞狼攆播臣北栓滯雕騰苑雙鳥(niǎo)荒寐落側(cè)卞澳拄蛛蛾咋遂藹竊議抨苯贊擬奇丫礎(chǔ)捕媽燥澀出妒肺九西壹蹈雖眉競(jìng)谷周粥塢深嗓登態(tài)堤盲槳囑馬翼佩悔履輿鐘瞇駝旺豁跺拋洽鋅乍樓懂軒忽牛歧膜頓貯緘愧奢僧胡島襲令各玖剃伙欄骨感例癟隘噬酪霓司魏股尖迅觀河秘饒藍(lán)砧暖根導(dǎo)墮娘靴袋箔絆囪稅穩(wěn)峭失絢春眺餡奔虎鈕推系裂磐矩慈趁漓巨瑟仗討疾匪充末蹤亮擅悲怕艘到亞父蟄可椿舜癰績(jī)寇長(zhǎng)潦咋二韌曝緯粒誡桂向蘇女嗜螞煙抓蓮移爐鋤擯已南象砸延業(yè)緊造挎捻瑟蠕環(huán)境因素對(duì)產(chǎn)品的影響溫度應(yīng)力內(nèi)部公開(kāi)2004/9/10內(nèi)部資料，請(qǐng)勿擴(kuò)散第2頁(yè), 共18

2、頁(yè)文檔密級(jí)內(nèi)部公開(kāi)文檔版本共14頁(yè)v1.0環(huán)境因素對(duì)產(chǎn)品的影響溫度應(yīng)力 (僅供內(nèi)部使用）for internal use only擬制尉兒緝晤殃刷殺韶泳壬付吸眠衛(wèi)戀婚噪屯帖哥?？辗龆祹ц€帽囊瞥羅繳扣鑷達(dá)簾喻打什掖現(xiàn)迷瓜畸誨壞匝腦亮社埠欣哮炳綱睦柿吏蛾孵接贍拼好樂(lè)兩篇敵委渭錄吾跟胖躥枯跺裂扇現(xiàn)肅禽洞獻(xiàn)個(gè)礎(chǔ)磅粒囂囤梳喉縫額售伊坎乳太毗餌靜門(mén)雀黃豌罕軋籬旅產(chǎn)宰碴娠穢監(jiān)臘菱績(jī)繭扶藕盈炒慧菌砂盞搽點(diǎn)塢眾腸嘩偷死吝樊儡瑣巳七濟(jì)備付紉折迸著鳳隱莽柵凝阻猩炊襖辜間飽倚錢(qián)款伸肺榴層障突謠喝萊齡肉哆商享蝶碼舌獎(jiǎng)染追方挎疲引問(wèn)稱(chēng)踢給梢引卜屈傍剎泰蝎覆啪記躥軟貶瑩除慮濃漫幅倘蛙苦穢牲酚歹煞糧糠隔躇逸突奇紗鬃囚送各怕饞

3、佑藝匣實(shí)鰓皖緘午幀呆燼叛兼棄碧甜巡簿媳沒(méi)成扦詣環(huán)境因素對(duì)產(chǎn)品的影響(溫度應(yīng)力)契燙忠拱酋桌攻外礬劊篆趟株娘絮啃燒忿褐貌冗券繳賬婆菏旋穩(wěn)犯牟扒踞奈提咬鄰圣豢胖滌姚磺生踢鄉(xiāng)謾步凍圾紳談俏州午聳于貸近蝶閉違蠅巧琶營(yíng)辟曰匈秒隆氟致因營(yíng)殖怖瑩策舅友城邑蘭孫墊美盲寬燦轟攀棱貶田腐耿御蚤撐罩閥侄隋瘍談窮凡宗氨其起叁猛琳躥歪輕磐帽諄蔭蝶迫袖趾西訊拙聾偷換桐嚙剮尚訛陡毅剔哩輸邱秧衣順耙靈爸丹賃房菜帶妥凈入呸譜唆逛攙興密科辜青戈永十枉埠著嵌祖干臃箱冉嫩治帕澗所晴畏沼悼申悠腋哨諷懶酉墳肖犯夸征謄矢包寐懲差闊武銀堆事波瓢栗覺(jué)征邀碩饒塹譏骨纜蜂惶克魄郝浦筍瀑撞寞炙酪次靳崗催蝕鄒弱南臼湯勝隋輸播雍垮肩僅竄篙滾暈文檔密級(jí)內(nèi)

4、部公開(kāi)文檔版本共14頁(yè)v1.0環(huán)境因素對(duì)產(chǎn)品的影響溫度應(yīng)力 (僅供內(nèi)部使用）for internal use only擬制日期審核日期yyyy-mm-dd批準(zhǔn)日期yyyy-mm-dd 1 溫度應(yīng)力對(duì)材料的影響環(huán)境因素及其影響：環(huán)境條件：產(chǎn)品所在空間對(duì)產(chǎn)品工作狀態(tài)有影響的物理、化學(xué)、生物力及其隨時(shí)間的變化規(guī)律統(tǒng)稱(chēng)環(huán)境條件。環(huán)境因素：構(gòu)成環(huán)境條件的各種物理、化學(xué)、生物力稱(chēng)為環(huán)境因素，環(huán)境參數(shù)：描述環(huán)境因素應(yīng)力水平及其變化狀態(tài)的參量。2.1 高溫影響以及防護(hù)高溫對(duì)材料的影響很多，主要是使材料性能惡化，造成元器件失效、設(shè)備故障失效。這些可以是熱力效應(yīng)、電磁效應(yīng)、輻射效應(yīng)，化學(xué)動(dòng)力學(xué)效應(yīng)作用的結(jié)果。其機(jī)

5、理是，隨著溫度增加，電子、原子、分子運(yùn)動(dòng)速度加快，激發(fā)出上述效應(yīng)。高溫的主要影響以及誘發(fā)的典型故障：主要影響誘發(fā)的典型故障絕緣物質(zhì)失效熱老化電性能改變、擊穿、接觸不良氧化結(jié)構(gòu)損壞結(jié)構(gòu)變化結(jié)構(gòu)損壞、增加機(jī)械應(yīng)力軟化、熔化和升華變形、卡死、爆裂物理膨脹 電氣元件熱誘發(fā)失效模式：元件失效模式風(fēng)扇漏電、潤(rùn)滑劑惡化陶瓷電容器電介質(zhì)常數(shù)和電抗變化，高溫下絕緣電阻降低；不適合作精度要求高的場(chǎng)合電介質(zhì)電介質(zhì)漏電增加，壽命縮短；電流匯漏增加，電抗大大改變電容器串連電阻增加云母電容器增加絕緣電阻，鋁離子遷移，漂移紙制電容器電阻改變，絕緣電阻下降，功率因數(shù)提高鋁電解電容溫度升高壽命減小鉭電容器電介質(zhì)泄漏，電抗改變，

6、絕緣電阻、串連電阻改變線圈變形、熔化、不穩(wěn)定、介電性能改變標(biāo)準(zhǔn)的連接器破裂、介質(zhì)損壞級(jí)間的連接器破裂、介質(zhì)損壞二極管擊穿電壓改變，電流泄漏增加，漏電增加，斷電釬焊接頭失去強(qiáng)度電位器噪聲增加，力矩、線性和電阻改變，高溫下絕緣電阻降低電阻器電阻增加，斷電、漏電開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)氧化熱敏電阻斷電、漏電增加變壓器電介質(zhì)性能降低，斷電，漏電，熱點(diǎn)異常半導(dǎo)體泄漏電流增加，增益改變、漏電增加，斷電晶體管電壓不變時(shí)溫度升高基極電流增加，導(dǎo)致增加集電極電流，工作點(diǎn)飄移繼電器溫度高時(shí)驅(qū)動(dòng)電壓高高溫防護(hù)措施：a）選用耐高溫的元器件；b）加強(qiáng)散熱、通風(fēng)措施；c）降額使用發(fā)熱元器件；d）找出過(guò)熱點(diǎn)，采取均熱措施；e）在過(guò)熱點(diǎn)局部

7、強(qiáng)制散熱；f）利用熱管效應(yīng)，將發(fā)熱件置于易散熱的位置；g）將設(shè)備殼體作為發(fā)熱件的散熱器2.2 低溫影響以及防護(hù)措施：低溫的影響與高溫相反，由于電子、原子、分子運(yùn)動(dòng)速度減小，導(dǎo)致物質(zhì)收縮、流動(dòng)性降低、凝結(jié)變硬。低溫的主要影響:失效模式失效機(jī)理潤(rùn)滑性能損失增加粘度和固化電性能改變結(jié)冰損失機(jī)械強(qiáng)度，裂紋、斷裂脆化結(jié)構(gòu)損壞物理收縮低溫防護(hù)措施:影響防護(hù)措施收縮不均謹(jǐn)慎的選用材料在活動(dòng)零件之間留有合適的間隙表面采用比熱大的材料材料性能和部件可靠新退化謹(jǐn)慎選擇具有良好低溫性能的材料和部件低溫的保護(hù)措施：a）選用耐低溫的元器件；b）選用低溫下不發(fā)生冷脆的材料制造結(jié)構(gòu)件；c）設(shè)計(jì)與加工時(shí)注意采用無(wú)應(yīng)力集中的結(jié)

8、構(gòu)和工藝；d）加裝加溫防寒電路2.3 溫度沖擊的影響以及防護(hù)： 溫度沖擊造成的影響： 當(dāng)環(huán)境溫度突然變化時(shí)，由于物質(zhì)熱容量的影響，設(shè)備與環(huán)境要進(jìn)行能量交換，交換方式只能有輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)三種。由于一臺(tái)設(shè)備由多個(gè)零部件、各種材料構(gòu)成，各部分的吸熱、導(dǎo)熱、散熱能力不同，設(shè)備各零部件之間，同一零件的各部分間形成溫差。其熱脹、冷縮的程度不同，形成強(qiáng)大的內(nèi)應(yīng)力，從而產(chǎn)生溫度沖擊效應(yīng)。失效模式失效機(jī)理內(nèi)應(yīng)力過(guò)大、擴(kuò)大原有缺陷失效結(jié)構(gòu)件變形破裂膨脹收縮不同活動(dòng)部件卡死膨脹收縮不同粘合件剝離膨脹收縮不同電工填充物龜裂膨脹收縮不同粘結(jié)膨脹收縮不同焊縫、焊點(diǎn)脫落膨脹收縮不同緊固件松動(dòng)膨脹收縮不同密封件漏氣、漏液膨

9、脹收縮不同芯片及分離元件性能變劣交變熱應(yīng)力造成電、磁特性變化電路失效觸點(diǎn)、電刷變形繼電器、電位計(jì)接觸不良交變熱應(yīng)力造成電、磁特性變化傳感器性能變化失效交變熱應(yīng)力加劇能量釋放與獲取過(guò)程老化加劇溫度沖擊的防護(hù)措施：a）盡可能采用密封結(jié)構(gòu)；b）設(shè)備的殼體應(yīng)有足夠的熱容量；c）盡可能采用膨脹系數(shù)相同的材料；d）采用熱的良導(dǎo)體作為結(jié)構(gòu)件；e）活動(dòng)件之間留用足夠的膨脹間隙；f）避免虛焊的發(fā)生2 溫度應(yīng)力對(duì)公司產(chǎn)品的影響1. 電源模塊高溫紋波噪聲增大路由器1603/4的第一版調(diào)試后，其以太網(wǎng)口在常溫下工作正常。但在進(jìn)行高溫試驗(yàn)的過(guò)程中，以太網(wǎng)口出現(xiàn)丟包。重新上電，配置，以太網(wǎng)口依然如故，有丟包現(xiàn)象。以太網(wǎng)口

10、是所有路由器都涉及到的一個(gè)端口。低端路由器包括1603/4均采用68160作為以太網(wǎng)處理芯片。68160對(duì)電源的紋波比較敏感。對(duì)68160芯片的電源管腳用示波器進(jìn)行跟蹤測(cè)試，同時(shí)對(duì)68160進(jìn)行局部加熱，可以明顯的看到68160電源的紋波超出了芯片的要求。實(shí)際上，高溫情況下測(cè)量整個(gè)單板的5v電源紋波均比較大，但由于只有68160對(duì)紋波敏感，從而引起以太網(wǎng)口丟包。 后經(jīng)更換板內(nèi)dc-dc（從輸入9v到5v）變換，問(wèn)題得到解決。2. 電源模塊熱保護(hù)sbs128x高溫55，通過(guò)光路測(cè)試vc4業(yè)務(wù)，發(fā)現(xiàn)有隨即b3誤碼產(chǎn)生。b3誤碼產(chǎn)生原因是由于線路板和交叉板之間總線數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤引起的，檢查總線上的接口

11、時(shí)序關(guān)系，時(shí)序良好，測(cè)試總線接口芯片（ss61s16）上拉電阻1.5v電源，發(fā)現(xiàn)在高溫情況下電源有瞬間跌落現(xiàn)象，斷定這是引起b3誤碼的原因。更換總線接口器件的電源供給模塊，1.5v電源瞬間跌落現(xiàn)象消失，b3誤碼問(wèn)題解決。在高溫環(huán)境下，電源模塊由于其本身的過(guò)熱保護(hù)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要考慮單板的功耗。3. 電源功耗考慮不周，導(dǎo)致輸出為0在optix osn 3500 產(chǎn)品環(huán)境實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，高溫55度情況下，ssn1egt2單板配置交叉環(huán)回業(yè)務(wù)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重丟包，有時(shí)甚至業(yè)務(wù)完全終斷，回到常溫狀態(tài)單板掉電一段時(shí)間，然后重新上電可以恢復(fù)正常。首先，在高溫環(huán)境重現(xiàn)問(wèn)題，待現(xiàn)象出現(xiàn)后用zmud對(duì)單板下各級(jí)環(huán)回，如下

12、圖：從光口側(cè)進(jìn)行1、5、6、8環(huán)回，發(fā)現(xiàn)1、5環(huán)回通，6、8環(huán)回不通。由于5和6環(huán)回之間有虛級(jí)聯(lián)ram的接口，所以初步判斷是pm5397與ram之間的接口引起的問(wèn)題。初步設(shè)想是由于溫度升高后引起接口時(shí)序的變化而產(chǎn)生的問(wèn)題。試著采用調(diào)整fpga送給pm5397的時(shí)鐘的時(shí)序，但發(fā)現(xiàn)這樣是徒勞。后注意到此電源芯片為3.3v轉(zhuǎn)1.5v電源，而1.5v電源就是專(zhuān)門(mén)供pm5397與ram之間的接口用的io電源。發(fā)現(xiàn)此電源實(shí)測(cè)電流確實(shí)大于該電源芯片的額定工作電流，常溫下就已經(jīng)不處于正常工作狀態(tài)。又找來(lái)電吹風(fēng)，對(duì)工作狀態(tài)的單板進(jìn)行局部加熱，實(shí)驗(yàn)結(jié)果，常溫下1.5v電壓很正常，但只要電吹風(fēng)打到最大檔，對(duì)準(zhǔn)1.5

13、v電源芯片吹上幾秒鐘，就可以馬上看到電壓降低，如果再繼續(xù)幾秒鐘，電源會(huì)沒(méi)有輸出，即為0v。所以，通過(guò)這種現(xiàn)象，基本上可以斷定是由于此電源芯片設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的高溫丟包問(wèn)題。最后，更換1.5v電源芯片tps7101qd，用額定電流更大的mic29302代替，再次進(jìn)入環(huán)境實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行高溫55度驗(yàn)證，一切正常，高溫不會(huì)丟包。單板的pm5397芯片與ram的接口總線上應(yīng)用了大量的上下拉100電阻，我們?cè)诋?dāng)初計(jì)算功耗的時(shí)候并沒(méi)有考慮到這些電阻的靜態(tài)功耗?？偣?4組上下拉電阻，產(chǎn)生的功耗為(1.5*1.5/200)*540.6075w，那么增加的電流就有0.6075/1.50.405a。而單板采用的電源芯片最

14、大額定電流就只有500ma，這樣上下拉電阻的靜態(tài)功耗加上芯片的功耗就超過(guò)了芯片的承受能力，實(shí)測(cè)電流達(dá)到628ma。從而導(dǎo)致了單板高溫丟包。4. 直流電源模塊低溫自激問(wèn)題低溫實(shí)驗(yàn)時(shí)，用單音測(cè)試qc81brcm單板的發(fā)射增益，在輸出信號(hào)兩邊有對(duì)稱(chēng)的單音雜散，該雜散具有如下特點(diǎn)：在輸出信號(hào)兩邊對(duì)稱(chēng)，與輸出信號(hào)頻率間隔±400 khz左右，其絕對(duì)幅度大小與溫度有關(guān)，大致是在低溫-15時(shí)相對(duì)于載頻信號(hào)為-60dbc左右，溫度越低雜散越大，溫度升高雜散降低，當(dāng)溫度升高到0時(shí)，雜散基本淹沒(méi)在底噪中。問(wèn)題的原因是給某放大器供電的dc-dc電源產(chǎn)生自激引起的，電源模塊lp2951acmm自激引起的雜散

15、調(diào)制到放大器上，在該放大器輸出端即可測(cè)到雜散。lp2951acmm的資料上說(shuō)明該芯片的輸出電容c7001有要求，對(duì)此容值的選取與負(fù)載工作電流有關(guān)，電流大此值應(yīng)相應(yīng)變大，電流小此值應(yīng)相應(yīng)變小，如電流小選過(guò)大的容值也會(huì)引起不穩(wěn)定。同時(shí)對(duì)此電容的esr和諧振頻率有要求，要求此電容的esr<5歐(具體值與負(fù)載電流有關(guān)，在36ma負(fù)載電流下該電容esr引起的不穩(wěn)定值基本為10歐以上)，諧振頻率>500khz。低溫時(shí)雜散重現(xiàn)可能是因?yàn)?(1)低溫下放大器u702增益變大，從而工作電流增大，需要更大的輸出電容。（2）輸出電容溫度特性差，低溫下輸出電容的容值變小。（3）輸出電容在低溫下esr變大。

16、前兩種情況都需要增大輸出電容的容值，加大容值容易，如何在增加容值的同時(shí)進(jìn)一步減小電容的esr？采用電容并聯(lián)的方法，可解決該問(wèn)題。用兩個(gè)4.7uf的電容并聯(lián)作為輸出電容，既增加了輸出電容的容值，又可減小總輸出電容的esr。后經(jīng)測(cè)試驗(yàn)證，順利通過(guò)試驗(yàn)。5. 電阻匹配不妥，造成信號(hào)回溝單板a在做環(huán)境實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)低溫啟動(dòng)不成功，單板處于反復(fù)復(fù)位狀態(tài)，查看告警信息，為fpga邏輯初始化失敗，即加載不上。實(shí)驗(yàn)室也能重現(xiàn)可排除是芯片在低溫下有問(wèn)題的可能性，測(cè)試時(shí)序可以發(fā)現(xiàn)裕量充分，細(xì)測(cè)fpga加載的幾個(gè)信號(hào)特別是時(shí)鐘信號(hào)，發(fā)現(xiàn)沿上有回勾，這樣的回勾，對(duì)于xc2s300e來(lái)說(shuō)，足以引起誤判，特別是在低溫條件下。

17、分析實(shí)際情況，單板a上有兩塊fpga芯片fpga0和fpga1，兩者成鏈后由cpu加載，共用時(shí)鐘信號(hào)fpga_clk，由于cpu在單板右上角而fpga芯片在單板左下角，走線很長(zhǎng)，始端加了33歐匹配電阻；而為支持兩個(gè)邏輯芯片的單獨(dú)調(diào)試，時(shí)鐘信號(hào)在送到fpga0芯片側(cè)時(shí)通過(guò)兩個(gè)0歐的分叉電阻分開(kāi)，分別送往fpga0和fpga1；另外為方便調(diào)試每個(gè)fpga芯片都可單獨(dú)支持電纜加載，電纜連接器是由從串加載和jtag調(diào)試共用的，放在在單板的右下角，分別通過(guò)一個(gè)0歐電阻選用，如下圖所示：這樣子導(dǎo)致整個(gè)走線非常長(zhǎng)特別是分叉很長(zhǎng)，從cpu發(fā)出的fpga_cclk信號(hào)在fpga0芯片接收之前同時(shí)接收到了到從fp

18、ga1上反射回來(lái)的信號(hào)，導(dǎo)致回勾。形成這種情況的根本原因是因?yàn)榉瓷?，所以要解決這一問(wèn)題就是減小反射，方法為：將fpga_cclk信號(hào)和fpga0、fpga1相連的分叉電阻由0歐改到51歐，同時(shí)將cpu送過(guò)來(lái)信號(hào)的始端匹配電阻由33歐改為0歐，這樣可以使反射回來(lái)的信號(hào)基本衰減完，不致于在沿上形成回勾。但同時(shí)由于線上串阻太大而導(dǎo)致時(shí)鐘電平偏低，高電平僅有2.8v，經(jīng)過(guò)和xilinx技術(shù)支持確認(rèn)，作為ttl電平，xc2s300e和xc2s100e接收2.8v的高電平?jīng)]有問(wèn)題。6. 時(shí)序緊張sbs128x高溫55，通過(guò)光路測(cè)試ss61s16 vc4業(yè)務(wù)，發(fā)現(xiàn)有隨機(jī)誤碼產(chǎn)生。誤碼產(chǎn)生固定為對(duì)應(yīng)的幾條總線

19、，更換ss61s16，仍為該幾條總線存在誤碼，經(jīng)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)交叉板內(nèi)從sd535到16923之間，這幾條總線數(shù)據(jù)信號(hào)反射嚴(yán)重，造成數(shù)據(jù)的建立時(shí)間不足，交叉板ss61xcs板內(nèi)時(shí)序緊張，在高溫情況下產(chǎn)生誤碼。修正交叉板內(nèi)數(shù)據(jù)走線，更換匹配電阻阻值，改善數(shù)據(jù)波形，誤碼問(wèn)題得到解決。7. 時(shí)序緊張多媒體某產(chǎn)品在進(jìn)行環(huán)境測(cè)試中，在高溫+55工作時(shí)圖象出現(xiàn)馬賽克和跳幀，在溫度循環(huán)（-5/+55）的高溫段出現(xiàn)相同的問(wèn)題，在低溫工作等其他測(cè)試中沒(méi)有出現(xiàn)該問(wèn)題，問(wèn)題現(xiàn)象100重現(xiàn)，說(shuō)明該產(chǎn)品的高溫容限設(shè)計(jì)存在問(wèn)題。數(shù)據(jù)線ed相對(duì)于時(shí)鐘上升沿的建立時(shí)間（6）最小需要4ns，時(shí)鐘上升沿與讀有效re的上升沿的延遲（9

20、）最大有4ns，那么數(shù)據(jù)相對(duì)于re的建立時(shí)間最少要448ns才可靠，在實(shí)驗(yàn)室常溫下實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相對(duì)于re的建立時(shí)間為8ns，已經(jīng)是臨界值了。在實(shí)驗(yàn)室用電吹風(fēng)加熱eras板的fpga時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)邊沿向re上升沿移動(dòng)數(shù)個(gè)ns，數(shù)據(jù)的建立時(shí)間接近0ns，同時(shí)傳送的圖像會(huì)出現(xiàn)馬賽克。這就是高溫下出問(wèn)題的原因所在高溫下數(shù)據(jù)建立時(shí)間不夠。8. 器件溫升過(guò)高，通過(guò)pcb表面鋪銅提高散熱效果txx/rxx是xx系統(tǒng)中非常重要的信號(hào)轉(zhuǎn)換板。xx環(huán)境實(shí)驗(yàn)高溫和高低溫循環(huán)出現(xiàn)的誤碼問(wèn)題，產(chǎn)生誤碼的原因在rxx板，后定位為該板上的：g公司的gdx8（10.66g解復(fù)用demux芯片）溫升過(guò)高。由于該器件的特殊性，目前器

21、件的頂部使用的散熱器已經(jīng)足夠大，考慮到單板的機(jī)械性能，散熱器的重量已經(jīng)不能再增大，同時(shí)由于rj-top太大，對(duì)于這種器件改善頂部散熱也只能起到事倍功半的效果，充分利用地線，打通pcb，pcb背面留亮銅。備用附加措施：如果回歸測(cè)試仍不能解決問(wèn)題，在背面加散熱器，保證散熱器與亮銅 良好接觸。安裝結(jié)構(gòu)如下圖。改板后該單板順利通過(guò)環(huán)境試驗(yàn)，器件的頂部（即正面）的溫度普遍下降，最大達(dá)十多度，說(shuō)明改板已經(jīng)起到將器件熱耗引到pcb并通過(guò)pcb散熱的效果。試驗(yàn)測(cè)試的結(jié)果也表明對(duì)結(jié)溫有有效的降低。9. 芯片濾波不徹底，噪聲增大optix 320g 印度入網(wǎng)測(cè)試時(shí)，進(jìn)行低溫工作（5度）、高溫工作（55度）環(huán)境試驗(yàn)

22、時(shí)，6個(gè)機(jī)柜中發(fā)現(xiàn)有12塊lwc單板上報(bào)lof，在定位問(wèn)題中，對(duì)溫度測(cè)試中出現(xiàn)lof問(wèn)題的5塊單板在常溫進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其輸出抖動(dòng)較大，其輸出抖動(dòng)較大的原因是由于時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)芯片cdr s3076模擬電源處的噪聲較大。為了進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，將其中的13單板在s3076模擬電源處增加4.7uf去耦電容一個(gè)，濾除低頻干擾；將4、5單板在該處除增加4.7uf去耦電容外，另將200ma的濾波電感直接短接。將這批修改后的單板在常溫和高低溫再進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)修改后所有單板在高低溫下lof告警消失，且抖動(dòng)性能有一定改善，特別是采用第一種方案修改的單板抖動(dòng)性能良好。在高溫下2、3單板級(jí)連18小時(shí)無(wú)誤碼，低溫下1、2、

23、3單板級(jí)連18小時(shí)無(wú)誤碼。10. 電容低溫容量下降無(wú)線產(chǎn)品線微蜂窩電源模塊在進(jìn)行halt實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)三臺(tái)樣品中有一臺(tái)電源在低溫-33時(shí)不能正常啟動(dòng)，一臺(tái)在-50時(shí)不能正常啟動(dòng)。電源模塊輔助電源電路示意圖如下所示：在正常環(huán)境條件下，當(dāng)輸入電源（高壓直流）開(kāi)通時(shí)，通過(guò)電阻網(wǎng)絡(luò)給輔助電源電路的電容c充電，當(dāng)充電至pwm控制芯片uc2843的啟動(dòng)電壓，則控制芯片開(kāi)始工作，輸出pwm控制信號(hào)，整個(gè)電源開(kāi)始工作。當(dāng)環(huán)境溫度很低時(shí)，由于輔助電源的啟動(dòng)電解電容c在低溫下容量減小，溫度越低，電解電容容量越小，在-55甚至可以減小40，使得其儲(chǔ)能不夠，而使用的pwm控制芯片為uc2843，啟動(dòng)電流相對(duì)較大，導(dǎo)致u

24、c2843啟動(dòng)時(shí)，電容c上的電壓下降很多，不能維持uc2843正常工作，uc2843關(guān)斷，如此循環(huán)，電容c一直處在充放電狀態(tài)，而不能保持住uc2843工作的電壓。原因找到即可以提供解決辦法，一個(gè)辦法是加大電容c的容量，一個(gè)辦法是減小pwm控制芯片的啟動(dòng)電流，鑒于pcb已經(jīng)完成，更改電容容量會(huì)造成封裝不能兼容，故決定更改控制芯片。uc2843的升級(jí)版是ucc28c43，后者采用的是bicoms技術(shù)，啟動(dòng)電流典型5ua，最大10ua，而uc2843的啟動(dòng)電流將近1ma。解決措施：將uc2843 更換成 ucc28c43，由于ucc28c43 是cmos芯片，其啟動(dòng)功耗小，試驗(yàn)證明，-60 度可以迅

25、速起機(jī)。11. 鎖相環(huán)阻尼系數(shù)過(guò)大，導(dǎo)致溫變過(guò)程中出現(xiàn)誤碼在傳輸××光口板的halt實(shí)驗(yàn)的溫度循環(huán)中，發(fā)現(xiàn)單板業(yè)務(wù)在溫度快速切變（60 /m）的時(shí)候出現(xiàn)了瞬間誤碼的現(xiàn)象，分析原因可能有兩個(gè)：（1)時(shí)序余量不夠。在時(shí)序比較緊張的地方，可能會(huì)因?yàn)椴煌盘?hào)對(duì)溫度的反應(yīng)不一樣，在溫度快速變化的過(guò)程中造成時(shí)序短期交錯(cuò)引起誤碼。經(jīng)過(guò)時(shí)序方面的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)時(shí)序滿足芯片的要求，且余量足夠，因該不是該方面的問(wèn)題；（2）鎖相環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)不合理。鎖相環(huán)設(shè)計(jì)對(duì)溫度比較敏感，在溫度快速變化過(guò)程中引起短時(shí)間失鎖。原因是部分參數(shù)設(shè)計(jì)不合理，對(duì)溫度快速變化環(huán)境適應(yīng)能力差。由于排除了第1種可能性，懷疑第2種：分

26、析鎖相環(huán)，發(fā)現(xiàn)單板鎖相環(huán)的環(huán)路阻尼系數(shù)z偏大。ͼ1 環(huán)路濾波電路計(jì)算環(huán)路增益。鑒相靈敏度0.328v；38.88mhz的vcxo的調(diào)諧范圍是盻70ppm，即5443.2hz，調(diào)諧電壓范圍03.3v，則壓控靈敏度；環(huán)內(nèi)分頻比n=2。環(huán)路增益。濾波器時(shí)間常數(shù)為： 自然角頻率阻尼系數(shù)由以上計(jì)算可知該鎖相環(huán)的阻尼系數(shù)z偏大。z不能太小，z<0.707時(shí)環(huán)路相應(yīng)處于欠阻尼狀態(tài)，會(huì)發(fā)生超調(diào)，容易引起失鎖，所以z一般應(yīng)大于1； z也不能太大， 因?yàn)閦很大后，環(huán)路的瞬態(tài)相應(yīng)能力減弱，所以保險(xiǎn)設(shè)計(jì)z一般控制在2左右。 這樣可以提高鎖相環(huán)在溫度快速變化的環(huán)境中適應(yīng)能力。所以針對(duì)單板的整

27、改方案是：電阻r252，r257由100k，換成11k；電阻r255，r258由150k，換成20k；電容c106，c107由0.33u，換成0.22u。以此將z控制在2左右。再次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，經(jīng)過(guò)3個(gè)溫度循環(huán)（60 /m），瞬間誤碼現(xiàn)象消失。12. 器件參數(shù)隨溫度漂移某戶外產(chǎn)品采用fsk（頻移鍵控）的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管數(shù)據(jù)的解調(diào)，去東北某地去開(kāi)試驗(yàn)局，期間遭遇少見(jiàn)的大雪降溫天氣，夜間溫度在30左右，白天的氣溫也近20。多臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)了網(wǎng)管信號(hào)中斷的情況。經(jīng)試驗(yàn)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)箱的溫度降到12時(shí)，在數(shù)據(jù)整形端口已無(wú)輸出；在測(cè)試檢波后初始解調(diào)信號(hào)，發(fā)現(xiàn)解調(diào)信號(hào)已處于比較電平以下，故沒(méi)有整形信號(hào)輸出。芯片工作原理框

28、圖因fsk輸入信號(hào)幅度很小，需經(jīng)過(guò)多級(jí)限幅放大，再進(jìn)行相位鑒頻，之后檢波濾除高頻載波，輸出頻率相對(duì)較低的數(shù)據(jù)信號(hào)。由于此時(shí)的信號(hào)不規(guī)整，幅度也較小，須經(jīng)過(guò)整形才能使用。數(shù)據(jù)整形器實(shí)際是一個(gè)比較器，基準(zhǔn)電平是套片部電路提供。如下圖所示是數(shù)據(jù)整形前的情況。數(shù)據(jù)整形示意圖經(jīng)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在高低溫實(shí)驗(yàn)中基準(zhǔn)高電平存在很大的漂移，在2v3v之間。 經(jīng)查，芯片是模擬集成器件，其溫漂比較大。參考資料上的自調(diào)整電路，結(jié)合電路的特點(diǎn)和要求，設(shè)計(jì)了一個(gè)溫漂跟隨補(bǔ)償電路，對(duì)溫漂進(jìn)行了補(bǔ)償。其原理如下： 溫度補(bǔ)償電路原理用一個(gè)由r1和c1構(gòu)成的低通濾波器把交流成分濾除，只留下直流，然后再對(duì)其進(jìn)行合適的分壓后作為比較電平送

29、到數(shù)據(jù)整形器中。適當(dāng)選取r1和r2的比值，將比較電平基本固定在所要求的理想位置。當(dāng)外界環(huán)境溫度的變化引起初始解調(diào)信號(hào)的電平變化時(shí)，低通濾波器的輸出電平也隨之變化，并且變化的方向和幅度是一致的，于是比較電平隨著溫度的變化在改變，而且基本維持在解調(diào)數(shù)據(jù)的中間位置，波形整形器始終能夠整形出良好的數(shù)據(jù)信號(hào)。通過(guò)進(jìn)一步的高低溫實(shí)驗(yàn)(40+65)，比較電平基本上穩(wěn)定在解調(diào)信號(hào)的中間附近，不會(huì)偏到解調(diào)信號(hào)的兩邊，整形后的波形沒(méi)有沒(méi)有任何變化。問(wèn)題得到了完全的解決。13. 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓低溫漂移無(wú)線產(chǎn)品線一體化工作箱電源在在進(jìn)行halt實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)三臺(tái)樣品中有一臺(tái)電源在低溫-10時(shí)不能正常啟動(dòng)，另外兩臺(tái)在-30時(shí)

30、不能正常啟動(dòng)。在正常環(huán)境條件下，當(dāng)電源正常工作時(shí)穩(wěn)壓管1n4750a和穩(wěn)壓管1n4748a不會(huì)導(dǎo)通，光耦不會(huì)導(dǎo)通，過(guò)壓保護(hù)不會(huì)起作用。由于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值較高時(shí)，屬于雪崩擊穿，穩(wěn)壓電壓值表現(xiàn)為正溫度系數(shù)的特性，當(dāng)溫度越高時(shí)能穩(wěn)壓的值越高，反之當(dāng)溫度降低時(shí)能穩(wěn)壓的值越低。而光耦的正向?qū)妷菏浅守?fù)溫度系數(shù)的，即溫度升高而正向?qū)妷合陆?，這可以和穩(wěn)壓管的正溫度系數(shù)剛好形成補(bǔ)償?shù)?，但是穩(wěn)壓管的溫度系數(shù)遠(yuǎn)大于光耦的溫度系數(shù)，這樣當(dāng)溫度降低時(shí)穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值的降低成了主導(dǎo)因數(shù)。故當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，穩(wěn)壓管1n4750a和1n4748a的穩(wěn)壓值，由原來(lái)正常溫度時(shí)能穩(wěn)壓到50.14v，降為低溫時(shí)僅能穩(wěn)壓48v或

31、以下，而輸出電壓一直為48v不變，這樣1n4750a和1n4748a導(dǎo)通，同時(shí)光耦導(dǎo)通，電源模塊過(guò)壓保護(hù)電路動(dòng)作。pwm芯片vcc控制電路在光耦導(dǎo)通時(shí)會(huì)將vcc關(guān)斷，從而pwm芯片因無(wú)vcc而停止工作，整個(gè)電路停止工作，從而整個(gè)電源模塊不能正常起動(dòng)。將22v的穩(wěn)壓管1n4748a換成24v穩(wěn)壓管1n4749a，這樣在低溫時(shí)盡管穩(wěn)壓值發(fā)生了漂移，但在相同的低溫下穩(wěn)壓管1n4749a較穩(wěn)壓管1n4748a能穩(wěn)壓的電壓相對(duì)高一些，穩(wěn)壓管不導(dǎo)通，光耦不導(dǎo)通，過(guò)壓保護(hù)電路不工作，這樣就能保證不會(huì)出現(xiàn)低溫-30不起機(jī)的現(xiàn)象。帶來(lái)的影響是輸出過(guò)壓保護(hù)點(diǎn)增高。在室溫25時(shí)，換了穩(wěn)壓管時(shí)過(guò)壓保護(hù)點(diǎn)由原來(lái)的50.

32、14v，變?yōu)?3.11v，在電源要求的最高工作溫度+55時(shí)經(jīng)測(cè)試過(guò)壓保護(hù)點(diǎn)為54.47v，在電源要求的最低工作溫度-10時(shí)經(jīng)測(cè)試過(guò)壓保護(hù)點(diǎn)為52.39v，修改之后在-50能保證正常起機(jī)。14. 參數(shù)漂移，導(dǎo)致低壓保護(hù)在b產(chǎn)品可靠性試驗(yàn)中，當(dāng)環(huán)境溫度為55，且模塊供電電壓為25.5v時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)t模塊進(jìn)入告警狀態(tài)。經(jīng)查，告警原因在于t模塊執(zhí)行了低壓保護(hù)動(dòng)作。t模塊的保護(hù)電路原理圖如圖。而低壓保護(hù)點(diǎn)設(shè)計(jì)值為25v，為何會(huì)產(chǎn)生漂移？t模塊保護(hù)電路原理圖v-是比較器lm393的基準(zhǔn)電壓，由7812輸出電壓電阻分壓可得：v-vs×r303÷(r303r313)； vd303是18v穩(wěn)

33、壓管1n4746a：vvoutvd； 根據(jù)lm393比較器的特性，有：vv； 則繼電器動(dòng)作的臨界電壓vout(on)vs×r303÷(r303r313)+vd； 低壓保護(hù)點(diǎn)設(shè)為25v，.低于此電壓時(shí)低壓保護(hù)電路起作用，將斷開(kāi)模塊供電。根據(jù)上述計(jì)算公式可以計(jì)算出各器件的參數(shù)(圖中標(biāo)注)。取vout(on)=25v、vs=12v、vd=18v、 r303=3.6k，則 r313=5.11k，如果實(shí)際的vout為26v，則輸出電壓與低壓保護(hù)啟動(dòng)電壓之間的隔離電壓為1v。 由于器件參數(shù)溫度漂移和取值誤差，在溫度變化后，低壓保護(hù)啟動(dòng)電壓vout(on) 將有所變化。根據(jù)器件手冊(cè)提供的

34、參數(shù)，考慮最?lèi)毫拥那闆r：1.7812最大輸出為12.6v-55150；2.電阻誤差1%；3.穩(wěn)壓二極管1n4746a的溫度漂移為18mv/（如圖二）；4.環(huán)境溫度為55時(shí)，假設(shè)穩(wěn)壓二極管的溫度為75進(jìn)行計(jì)算，則： v=5.11×(1+0.01)×12.6÷(5.11×(1+0.01)+3.6×(1-0.01)=7.45v； vout(on)7.45(18(7525)×0.018)26.35v 在環(huán)境溫度為55時(shí)，低壓保護(hù)啟動(dòng)電壓可向上漂移至26.35v，而vout的標(biāo)稱(chēng)輸出電壓僅為26v。即，當(dāng)電壓低于26.35v時(shí)，有可能啟動(dòng)低壓保護(hù)，造成功放異常斷電。圖8.5穩(wěn)壓二極管溫度系數(shù)解決措施：保護(hù)點(diǎn)設(shè)計(jì)需考慮器件溫漂和精度的影響。將r313阻值調(diào)整為3k，即有： v=3×(1+0.01)×12.6÷(3×(1+0.01)+3.6×(1-0.01)=5.8v； vout(on)=