Aparte del costo, ¿hay alguna razón para no usar componentes con una calificación más alta que la requerida por diseño?

(Disculpas por adelantado si esta pregunta parece demasiado vaga, estoy tratando de formular la declaración del problema cuando pregunto esto)

Estoy pensando en el ensamblaje de circuitos en un entorno de alta variabilidad de componentes / bajo MOQ, desde el punto de vista de los componentes pasivos. Suponiendo huellas idénticas, me gustaría poder sustituir:

Resistencias

• % de tolerancia más estricta para más flojo
• mayor potencia para menor

Condensadores

• Mayor voltaje para menor

Lo que quiero decir es que si estoy creando prototipos de muchos diseños diferentes, la gestión del inventario de piezas se convierte en un problema importante. Si pudiera agregar por valor de componente y usar las mismas partes cuando sea posible, los requisitos de inventario disminuirán, lo suficientemente probable como para compensar el costo potencialmente más alto de los artículos individuales.

¿Funciona un enfoque como este, o rompería diseños haciendo esto? Si esto funciona, ¿qué otros componentes puedo intentar estandarizar?

Sí, esto es válido y se hace comúnmente para productos únicos producidos a partir de existencias locales de "laboratorio". Hay un costo en mantener más piezas, lo que puede reducir fácilmente el ahorro de usar resistencias de 5% en lugar de resistencias de 1% en aquellos casos en que 5% es lo suficientemente bueno.

También hay costos en producción por cada parte diferente utilizada. Incluso a grandes volúmenes, la máquina de selección y colocación debe configurarse por separado, se deben comprar diferentes carretes, guardarlos en algún lugar, etc. A menos que tenga un producto de muy alto volumen, no tiene sentido usar una resistencia de 10 kΩ al 5% en un lugar cuando necesita usar una tolerancia del 1% de lo contrario, la misma resistencia en otra parte de la misma placa.

En otros casos, debe tener cuidado de que la mejor especificación en una dimensión no cause compensaciones que le interesen en otra dimensión. Por ejemplo, usted menciona condensadores de alto voltaje sustituidos donde se requiere un voltaje más bajo. Eso está bien eléctricamente, pero las tapas de mayor voltaje serán físicamente más grandes la mayor parte del tiempo. Lo mismo es cierto para resistencias de mayor potencia. Eléctricamente, una resistencia de 2 W 100 Ω es un superconjunto de una resistencia de ¼ W 100 Ω, pero la resistencia de 2 W será significativamente mayor, lo que puede generar otros costos.

Sí, esto funciona, y lo encontramos útil para cosas que se producen en un volumen relativamente pequeño (miles o menos). Si puede comprar un carrete de resistencias o condensadores, puede ser significativamente más barato y más conveniente que tratar de manejar varios tipos de piezas en cantidades más pequeñas (como 200 a la vez).

No se vuelva loco con él, pero cosas como condensadores de derivación, diodos y resistencias, transistores Jellybean y algunos tipos de reguladores son lo suficientemente baratos como para que tenga sentido abastecerse. A veces, una parte un poco más grande puede tener sentido (como en los condensadores de derivación de cerámica) donde 0402 puede ser la parte más barata, pero 0603 es más fácil de manejar y viene en carretes más pequeños (4,000 en lugar de 10,000) y puede obtener 16V en lugar de 10V por tienen un precio similar, por lo que trabajan en más lugares.

Tiendo a usar resistencias de 1% para la mayoría de los propósitos en los que no se puede usar una red (5%), y donde no se requiere una buena resistencia (0.05% o lo que sea). Eso puede significar resistencias pullup del 1% a veces, y eso está bien. Las cosas de volumen obtienen las resistencias del 5%, por supuesto.

Si resulta que se va a hacer algo en gran cantidad, de todos modos querrá revisar la lista de materiales, por lo que no veo muchas desventajas (de todos modos, debe poner la ingeniería al frente para determinar Las tolerancias requeridas). Tenga cuidado de que las partes de mayor especificación sean en realidad de mayor especificación en todos los aspectos y que no le falte algo como la clasificación de voltaje, el rango de temperatura o la clasificación de sobretensión. Un solo fallo de campo puede eliminar una gran cantidad de ahorros.

En general no hay tantos problemas.

Sin embargo, los valores de potencia / voltaje más altos generalmente significan componentes más grandes. Si solo está haciendo pruebas de pan o tiene un amplio espacio de PCB, estos no son un gran problema (incluso puede ser útil tener componentes más grandes para enrutar las cosas a través de ellos).

Además, cuando se trata de algo con un tamaño de frecuencias altas, puede comenzar a desempeñar un papel tanto en el diseño de la PCB como en las propiedades intrínsecas de los componentes, como inductancias y capacitancias no deseadas.

En general, no debería tener problemas, pero siempre tenga en cuenta su política.

Si está creando prototipos y produciendo pruebas piloto, la fabricación a gran escala sin duda implicará el uso de los componentes de especificación mínima. Si produce un diseño de PCB, entonces puede ser bueno permitir agujeros de PCB de especificaciones mínimas y estándar, por ejemplo, por lo que su tapa de extremo único de 50 V podría reemplazarse por un tipo de 16 V físicamente más pequeño sin doblar el componente lidera en la línea de producción.

El peso no se ha mencionado, pero es poco probable que sea una consideración a menos que esté produciendo para la NASA. Pero entonces, estarías usando Milspec, sin duda.

Inevitablemente habrá circunstancias especiales extrañas por las que tropezarás. Aquí hay algunas historias de guerra, no necesariamente relacionadas con componentes pasivos:

En los primeros días de la microcomputación, los programas se almacenaban y se recuperaban de cintas de cassette. Tecnología olvidada hace mucho tiempo, pero en ese momento, una grabadora barata y alegre era el rey. Las máquinas estándar "profesionales" estaban tan decididas a compensar esto, aquello y lo otro que manipularon la grabación hasta el punto de no poder utilizarla.

Luego ocurrió el incidente en el que se produjo una ejecución piloto con kits suministrados por la compañía de diseño de su stock estándar. Hubo 1 abandono de los 600 producidos (y ese fue un diodo montado incorrectamente) contra una tasa de abandono esperada del 1%. El fabricante entró en producción a gran escala y llamó al pánico con más del 30% de fallas. La causa se remonta a los transistores de baja especificación. Solo dentro de la especificación y no siguiendo la distribución de especificación esperada. Parecía que lo que se estaba suministrando era el grado de "aficionado" de gama baja rechazado por los grandes fabricantes asiáticos y enviado a remansos de comercialización. Nuestro fabricante local agregó un filtro adicional: procesó los dispositivos de bajo grado a través de un beta-tester y devolvió el más bajo en el rango para ser vendido en las tiendas de electrónica locales ...

Finalmente, había un dispositivo que fallaba constantemente cuando se instalaban los chips de un fabricante en un punto particular. Constantemente contaban entre 2 y 3 pulsos cuando solo se enviaba uno. El momento de la bombilla fue cuando el representante del fabricante exclamó que solo habían lanzado dispositivos que eran "tres veces más rápidos que la velocidad del reloj". El pulso del disparador era muy corto y los dispositivos que fallaban contaban tanto el pulso como sus reflejos ...

Veo que esta pregunta ha sido respondida, pero mencionaré un par de cosas. Primero, las clasificaciones de voltaje del condensador SMT X7R, X5R y cómo la capacitancia cambia con el voltaje aplicado. Mira esto: -

Le dice que la capacidad real de muchos condensadores comunes varía significativamente con el nivel de voltaje aplicado. Si necesita capacitancia para ser estable con voltajes variables, use un condensador mejor o uno que esté clasificado para un voltaje más alto (el cambio porcentual en C es mucho menor).

El artículo que muestra esto está aquí

MIL-HDBK-217F ( aquí ) sigue siendo un texto bastante significativo para determinar los MTBF de las placas de circuitos electrónicos y lo que subyace a un mejor MTBF es la reducción de la calificación de los componentes para reducir el estrés del circuito. La Tabla 3-2 (página 3-4 y 3-5) le indica los tipos de entorno para elegir para el análisis y los rangos desde "Tierra, Benigno" hasta "Espacio, Vuelo" hasta el nivel más alto, "Cañón, Lanzamiento" - cada uno La categoría de "servicio" coloca un peso significativamente diferente en el valor de reducción de todos los componentes comúnmente utilizados.

Por ejemplo, el diodo: se debe elegir el tipo y la confiabilidad básica puede variar en una proporción de hasta 6.57: 1. Luego hay que considerar el factor de tensión de tensión: si la tensión aplicada es inferior al 30% de la tensión nominal, la "cifra de tensión" es 0.054, mientras que al 100% de tensión nominal la "cifra de tensión" es 1, básicamente esto significa que puede espere que el diodo d dure 18.5 veces más cuando solo tiene un 30% (o menos) de su voltaje nominal aplicado.

No voy a profundizar en esto, pero es una razón muy importante para elegir componentes que están muy sobrevalorados.

No veo ninguna razón por la que no, pero tenga en cuenta algunas cosas. Dudo que pueda superar el precio de una resistencia de 5% comprando lotes de 1% o .1% s, tal vez depende del volumen. Además, estas no son las únicas características de estos componentes de los que preocuparse. Para condensadores, el material dieléctrico puede ser importante, por ejemplo. Además, el diseñador (o usted) puede haber elegido cuidadosamente una resistencia que cumpla con los requisitos ambientales. Otras partes de un fabricante de renombre no siempre son iguales a las partes de otro ... Nada como perseguir un problema que resulta ser una parte falsificada o similar.

Solo señalando ese tipo de cosas, muchas veces tuve que buscar compras o fabricación porque alguien pensó que no era gran cosa sustituir la parte más barata que vieron o una que estaba más disponible ...