Анализ схемы наихудшего случая (WCCA или WCA) — это экономически эффективный способ проверки конструкции, позволяющий с высокой степенью уверенности выявить и устранить потенциальные дефекты и недостатки до и во время испытаний, производства и поставки.
Это количественная оценка производительности оборудования, учитывающая производственные, экологические и стареющие эффекты. В дополнение к анализу схемы, WCCA часто включает анализ напряжения и снижения номинальных характеристик , режимы и последствия отказов, критичность ( FMECA ) и прогнозирование надежности ( MTBF ).
Конкретная цель — убедиться, что конструкция достаточно надежна, чтобы обеспечить работу, соответствующую спецификациям производительности системы в течение всего расчетного срока службы при наихудших условиях и допусках (начальных, старения, радиации, температуры и т. д.).
Анализ напряжения и снижения рейтинга призван повысить надежность, обеспечивая достаточный запас по сравнению с допустимыми пределами напряжения. Это снижает условия перенапряжения, которые могут вызвать отказ, и снижает скорость изменения параметров, вызванных напряжением, в течение срока службы. Он определяет максимальное приложенное напряжение к каждому компоненту в системе.
Анализ схемы наихудшего случая должен быть выполнен для всех схем, которые являются безопасными и финансово критичными. Анализ схемы наихудшего случая — это метод анализа, который, учитывая изменчивость компонентов, определяет производительность схемы в наихудшем сценарии (в экстремальных условиях окружающей среды или эксплуатации). Условия окружающей среды определяются как внешние напряжения, приложенные к каждому компоненту схемы. Они включают температуру, влажность или излучение. Условия эксплуатации включают внешние электрические входы, уровень качества компонентов, взаимодействие между деталями и дрейф из-за старения компонентов.
WCCA помогает в процессе создания надежности конструкции оборудования для долгосрочной эксплуатации в полевых условиях. Электронные детали выходят из строя в двух различных режимах:
Выход за пределы допуска : в этом случае схема продолжает работать, хотя и с ухудшенными характеристиками, и в конечном итоге требуемые эксплуатационные пределы схемы превышаются.
Катастрофические отказы можно свести к минимуму с помощью анализа среднего времени безотказной работы (MTBF) , анализа напряжений и снижения номинальных характеристик, а также анализа FMECA , который помогает гарантировать, что все компоненты надлежащим образом снижены, а также что ухудшение характеристик происходит «плавно...»
WCCA позволяет вам прогнозировать и оценивать пределы производительности схемы при всех комбинациях половинных допусков.
Существует множество причин для проведения WCCA. Вот несколько из них, которые могут повлиять на график и стоимость.
Анализ наихудшего случая — это анализ устройства (или системы), который гарантирует, что устройство соответствует своим эксплуатационным характеристикам. Обычно они учитывают допуски, обусловленные первоначальным допуском компонентов, температурным допуском, возрастным допуском и воздействием окружающей среды (например, радиацией для космического устройства). Анализ начала срока службы включает первоначальный допуск и предоставляет пределы паспорта данных для цикла производственных испытаний. Анализ конца срока службы предоставляет дополнительную деградацию, возникающую в результате старения и температурных воздействий на элементы внутри устройства или системы.
Этот анализ обычно выполняется с использованием SPICE, но для определения чувствительности или наихудшей производительности необходимы математические модели отдельных цепей в устройстве (или системе). [1] Для суммирования и обобщения результатов часто используется компьютерная программа.
WCCA выполняет следующие шаги:
Проект разбивается на соответствующие функциональные секции. Разрабатывается математическая модель схемы и применяются эффекты различных допусков деталей/систем. Результаты EVA и RSS схемы определяются для начального и конечного состояний.
Эти результаты используются для расчета напряжений деталей и применяются к другому анализу. Для того чтобы WCCA был полезен на протяжении всего жизненного цикла продукта, крайне важно, чтобы анализ был задокументирован в четком и кратком формате. Это позволит в будущем обновлять и просматривать его не только исходному проектировщику. Создается матрица соответствия, которая четко определяет результаты и все проблемы.