除了成本之外,是否有理由不使用比设计要求更高的组件?

电器工程 无源元件
2022-01-19 05:21:46

(如果这个问题看起来太模糊,请提前道歉,我正在尝试制定问题陈述,因为我问这个)

从无源元件的角度来看,我正在考虑在高元件可变性/低 MOQ 环境中进行电路组装。假设足迹相同,我希望能够替代:

电阻器

  • 更严格的 % 容差
  • 更高的瓦数为更低的

电容器

  • 更高的电压为更低

我的意思是——如果我要对许多不同的设计进行原型制作,零件库存管理就会成为一个重大问题。如果我可以按组件价值汇总,并尽可能使用相同的零件,库存需求就会下降,很可能足以抵消单个项目潜在的更高成本。

像这样的方法是否有效,或者我会通过这样做来破坏设计?如果这可行,我可以尝试标准化哪些其他组件?

4个回答

是的,这是有效的,并且通常用于本地“实验室”库存生产的一次性产品。维护更多部件会产生成本,在 5% 足够好的情况下,使用 5% 电阻器而不是 1% 电阻器所节省的成本很容易相形见绌。

使用的每个不同零件也有生产成本。即使在大批量时,也必须单独设置贴片机,需要购买不同的卷轴,将其保存在某个地方等。除非您有非常大批量的产品,否则使用 10 kΩ 5% 电阻器是没有意义的在一个地方,当您需要在同一块板上的其他地方使用相同电阻器的 1% 容差时。

在其他情况下,您必须小心,一个维度中更好的规范不会导致您在另一个维度中关心的权衡。例如,您提到在需要较低电压的地方用较高电压的电容器代替。这在电气上是可以的,但在大多数情况下,更高的电压上限在物理上会更大。对于更高功率的电阻器也是如此。在电气上,2 W 100 Ω 电阻器是 1/4 W 100 Ω 电阻器的超集,但 2 W 电阻器会大得多,这可能会产生其他成本。

是的,这很有效,我们发现它对于生产相对较小(数千或更少)的东西很有用。如果您可以购买一卷电阻器或电容器,则与尝试处理少量(例如一次 200 个)多种类型的零件相比,它可以便宜得多,也更方便。

不要胡思乱想,但旁路电容器、二极管和电阻器、果冻豆晶体管和某些种类的稳压器之类的东西足够便宜,值得囤积。有时更大的部分可能有意义(如陶瓷旁路电容器),其中 0402 可能是最便宜的部分,但 0603 更容易处理,并且卷轴更小(4,000 而不是 10,000),您可以获得 16V 而不是 10V类似的价格,所以他们在更多的地方工作。

对于无法使用网络 (5%) 以及不需要好的电阻器 (0.05% 或其他) 的大多数用途,我倾向于使用 1% 的电阻器。有时这可能意味着 1% 的上拉电阻,这没关系。当然,音量的东西会得到 5% 的电阻。

如果事实证明要大量生产某些东西,那么无论如何您都需要详细检查 BOM,所以我认为没有太大的缺点(无论如何您都应该将工程放在前面以确定所需的公差)。请注意,更高规格的零件实际上在所有方面都具有更高的规格,并且您不会错过诸如电压额定值、温度范围或浪涌额定值之类的东西。一个单一的现场故障可以消除大量的节省。

一般不会有那么多问题。

然而,更高的功率/电压额定值通常意味着更大的组件。如果您只是在做面包板或有足够的 PCB 空间,那么这些都不是什么大问题(使用更大的组件来通过它们进行布线甚至可能会有所帮助)。

此外,当涉及到任何具有高频的东西时,尺寸会开始在 PCB 布局和组件的固有属性(例如不希望的电感和电容)中发挥作用。

一般来说,您应该没有问题,但请始终牢记您的政策。

如果您正在制作原型并进行试运行,那么全面制造无疑将涉及使用最低规格的组件。如果您生产 PCB 设计,那么最好允许最小规格和标准 PCB 孔,例如,您的标准 50V 单端帽可以用物理上更小的 16V 类型代替,而无需弯曲组件生产线上的线索。

没有提到重量,但除非你为 NASA 生产,否则不太可能成为考虑因素。但是,毫无疑问,您将使用 Milspec。

不可避免地会有一些奇怪的特殊情况让你绊倒。这里有一些战争故事,不一定与无源元件有关:

在微计算的早期,程序存储在磁带上并从磁带中检索。现在已被遗忘已久的技术,但在当时,廉价而快乐的录音机才是王道。“专业的”标准机器如此热衷于补偿这个、那个和其他的东西,以至于他们篡改了录音到无法使用的程度。

然后发生了这样的事件,即使用设计公司从其标准库存中提供的套件进行试运行。生产的 600 有 1 个漏电(这是一个错误安装的二极管),而预期的漏电率为 1%。制造商开始全面生产,并因 30% 以上的故障而惊慌失措。原因可追溯到低规格晶体管。仅在规范范围内,不遵循预期的规范分布。供应的似乎是被亚洲大制造商拒绝并被送往营销死水的低端“爱好​​者”等级。我们当地的制造商添加了一个额外的过滤器 - 通过 beta 测试仪处理低档设备,并返回该范围内最低的设备,以便在当地电子商店出售......

最后,当一个制造商的芯片安装在特定点时,有一种设备会一直出现故障。当只发送一个脉冲时,他们一直在计数 2 到 3 个脉冲。灯泡时刻是制造商的代表惊呼他们只发布了“三倍时钟速度”的设备。触发脉冲非常短,故障设备正在计算脉冲及其反射......