面向电子可靠性性能的电机速度驱动器设计综述

介绍

一家领先的供暖、空调和制冷服务和产品供应商与一家新的供应商签订合同，为住宅和轻型商业热泵应用制造两种电机速度驱动器。这是该特定供应商为客户开发/制造的第一个电子设计。客户聘请Ansys-DfR对其新供应商生产的两款电机速度驱动器进行设计审查。

方法

Ansys-DfR的评估重点是明确定义可靠性目标，执行产品资格测试，并确定供应商的产品设计是否符合电子行业最佳可靠性性能的最佳实践。

使用环境

Ansys-DfR从美国国家海洋和大气管理局(美国CLIM数据)收集短期环境温度数据，以确定住宅和轻型商业热泵应用的最坏情况最高温度使用环境。此外，Ansys-DfR使用ANSI标准C84.1(2011)和ITIC数据将电气使用环境规范与行业标准进行了比较。

电路分析

Ansys-DfR审查了电机速度驱动器电路板的组件降级，功能，ESD和EMC布局。此外，Ansys-DfR进行了组件应力分析，并审查了关键组件，如片式电阻器、片式电容器、电解电容器、薄膜电容器和印制板的常见故障风险因素。

可制造性设计

Ansys-DfR分析了器件封装、孔间距、保形涂层材料和封装、焊料材料和零件放置，以确定设计是否符合可制造性最佳实践。

可靠性设计

Ansys-DfR使用Sherlock自动设计分析软件来评估振动、机械冲击和热循环(基于日温度变化)下的设计可靠性。

测试(设计验证和产品确认)

Ansys-DfR审核了客户的四个子部分(可靠性、电气、环境和机械测试)的认证计划，以确定供应商的设计和制造过程是否足以满足15年产品寿命的要求。

结果

Ansys-DfR设计评审分析为客户提供了与新供应商合作的可靠性风险、改进供应商设计和延长产品生命周期的可行建议，以及验证供应商可靠性声明的资格测试建议。发现的问题包括电路分析中的低电压裕度，扼流圈模式之间的耦合，与行业最佳实践相冲突的材料放置和选择，以及考虑到预期的操作环境，电路板的机械支持不足。