Selain biaya, apakah ada alasan untuk tidak menggunakan komponen dengan peringkat lebih tinggi daripada yang diminta oleh desain?

(Mohon maaf dimuka jika pertanyaan ini tampaknya terlalu samar, saya mencoba untuk merumuskan pernyataan masalah saat saya menanyakan hal ini)

Saya sedang memikirkan perakitan sirkuit dalam variabilitas komponen tinggi / lingkungan MOQ rendah, dari sudut pandang komponen pasif. Dengan asumsi jejak kaki yang identik, saya ingin dapat menggantikan:

Resistor

• % toleransi lebih ketat untuk lebih longgar
• watt lebih tinggi untuk lebih rendah

Kapasitor

• Tegangan lebih tinggi untuk lebih rendah

Apa yang saya maksudkan adalah - jika saya membuat banyak desain yang berbeda, manajemen persediaan suku cadang menjadi masalah besar. Jika saya dapat mengumpulkan berdasarkan nilai komponen, dan menggunakan bagian yang sama jika memungkinkan, persyaratan inventaris turun, kemungkinan cukup untuk mengimbangi potensi biaya yang lebih tinggi dari masing-masing item.

Apakah pendekatan seperti ini berfungsi, atau apakah saya akan merusak desain dengan melakukan ini? Jika ini berhasil, komponen apa yang bisa saya coba standarisasi?

Ya, ini valid dan biasanya dilakukan untuk satu kali yang dihasilkan dari stok "lab" lokal. Ada biaya dalam mempertahankan lebih banyak bagian, yang dapat dengan mudah mengerdilkan penghematan menggunakan resistor 5% daripada 1% resistor dalam kasus-kasus di mana 5% cukup baik.

Ada juga biaya dalam produksi untuk setiap bagian yang berbeda yang digunakan. Bahkan pada volume tinggi, mesin pick and place harus diatur secara terpisah, gulungan yang berbeda harus dibeli, disimpan di suatu tempat, dll. Kecuali jika Anda memiliki produk volume yang sangat tinggi, tidak masuk akal untuk menggunakan resistor 10 kΩ 5% di satu tempat ketika Anda perlu menggunakan toleransi 1% dari resistor yang sama di tempat lain pada papan yang sama.

Dalam kasus lain, Anda harus berhati-hati bahwa spek yang lebih baik di satu dimensi tidak menyebabkan pengorbanan yang Anda pedulikan di dimensi lain. Sebagai contoh, Anda menyebutkan kapasitor tegangan tinggi diganti di mana tegangan lebih rendah diperlukan. Tidak apa-apa secara listrik, tetapi tutup tegangan yang lebih tinggi secara fisik akan lebih besar sebagian besar waktu. Hal yang sama berlaku untuk resistor watt yang lebih tinggi. Secara elektrik, resistor 2 W 100 is adalah superset dari resistor ¼ W 100 Ω, tetapi resistor 2 W akan secara signifikan lebih besar, yang dapat menimbulkan biaya lain.

Ya, ini berfungsi, dan kami merasa berguna untuk hal-hal yang diproduksi dalam volume yang relatif kecil (ribuan atau lebih sedikit). Jika Anda dapat membeli gulungan resistor atau kapasitor, ini bisa jauh lebih murah dan lebih nyaman daripada mencoba berurusan dengan beberapa jenis suku cadang dalam jumlah yang lebih kecil (seperti 200 sekaligus).

Jangan gila dengan itu, tetapi hal-hal seperti kapasitor bypass, dioda dan resistor, transistor jellybean dan beberapa jenis regulator cukup murah sehingga masuk akal untuk menyimpannya. Kadang-kadang bagian yang sedikit lebih besar masuk akal (seperti pada kapasitor bypass keramik) di mana 0402 mungkin merupakan bagian termurah, tetapi 0603 lebih mudah ditangani, dan datang dalam gulungan yang lebih kecil (4.000 daripada 10.000) dan Anda bisa mendapatkan 16V daripada 10V untuk harga yang sama, sehingga mereka bekerja di lebih banyak tempat.

Saya cenderung menggunakan resistor 1% untuk sebagian besar tujuan di mana jaringan (5%) tidak dapat digunakan, dan di mana resistor yang baik (0,05% atau apa pun) tidak diperlukan. Itu mungkin berarti resistor pullup 1% kadang-kadang, dan tidak apa-apa. Volume barang mendapat resistor 5%, tentu saja.

Jika ternyata ada sesuatu yang akan dibuat dalam jumlah serius, Anda tetap ingin membahas BOM secara terperinci, jadi saya tidak melihat banyak kerugian (Anda harus tetap menempatkan rekayasa di depan untuk menentukan toleransi yang dibutuhkan). Hati-hati karena spek bagian yang lebih tinggi sebenarnya spek yang lebih tinggi dalam segala hal dan Anda tidak kehilangan sesuatu seperti peringkat tegangan, kisaran suhu, atau peringkat lonjakan. Satu kegagalan lapangan dapat menghapus banyak sekali penghematan.

Secara umum tidak ada banyak masalah.

Namun, peringkat watt / tegangan yang lebih tinggi biasanya berarti komponen yang lebih besar. Jika Anda hanya melakukan board-boarding atau memiliki ruang PCB yang cukup, ini bukan masalah besar (bahkan mungkin bermanfaat untuk memiliki komponen yang lebih besar untuk merutekan melalui mereka).

Selain itu ketika datang ke apa pun dengan ukuran frekuensi tinggi dapat mulai memainkan peran dalam tata letak PCB dan sifat intrinsik komponen seperti induktansi dan kapasitansi yang tidak diinginkan.

Secara umum, Anda seharusnya tidak memiliki masalah, tetapi selalu ingat kebijakan Anda.

Jika Anda membuat prototipe dan menjalankan uji coba pilot, maka pembuatan skala penuh tidak diragukan lagi akan melibatkan penggunaan komponen spesifikasi minimum. Jika Anda menghasilkan desain PCB, maka mungkin saja memungkinkan untuk min-spec dan lubang PCB standar Anda misalnya, jadi tutup ujung 50V standrd Anda bisa diganti dengan tipe 16V yang secara fisik lebih kecil tanpa menekuk komponen mengarah pada jalur produksi.

Berat belum disebutkan, tetapi tidak mungkin menjadi pertimbangan kecuali Anda berproduksi untuk NASA. Tapi kemudian, Anda akan menggunakan Milspec, tidak diragukan lagi.

Tidak dapat dihindari akan ada keadaan khusus aneh yang Anda akan tersandung. Berikut beberapa kisah perang, yang tidak harus terkait dengan komponen pasif:

Pada hari-hari awal komputer mikro, program disimpan dan diambil dari kaset-kaset. Teknologi yang sudah lama terlupakan sekarang, tetapi pada saat itu, perekam yang murah dan ceria adalah raja. Mesin-mesin standar "profesional" sangat berniat untuk mengkompensasi hal ini, itu dan hal lain yang mereka perbaiki rekaman ke titik tidak dapat digunakan.

Lalu ada insiden di mana pilot dijalankan diproduksi dengan kit yang dipasok oleh perusahaan desain dari stok standar mereka. Ada 1 drop-out dari 600 yang diproduksi (dan itu adalah dioda yang dipasang secara salah) terhadap tingkat drop-out 1% yang diharapkan. Pabrikan melakukan produksi skala penuh dan panik dengan 30% kegagalan. Penyebabnya ditelusuri ke transistor spec rendah. Hanya sesuai spesifikasi dan tidak mengikuti distribusi spesifikasi yang diharapkan. Tampaknya apa yang disuplai adalah kelas "hobi" kelas bawah yang ditolak oleh pabrikan besar Asia dan dikirim ke pemasaran daerah terpencil. Pabrikan lokal kami memasang filter ekstra - memproses perangkat tingkat rendah melalui beta-tester dan mengembalikan yang terendah dalam kisaran untuk dijual di toko elektronik lokal ...

Akhirnya, ada perangkat yang secara konsisten gagal ketika chip satu pabrik dipasang pada titik tertentu. Mereka secara konsisten menghitung antara 2 dan 3 pulsa ketika hanya satu yang dikirim. Momen bola lampu adalah ketika perwakilan pabrikan berseru bahwa mereka hanya pernah merilis perangkat yang "tiga kali kecepatan clock". Pulsa pemicu sangat pendek dan perangkat yang gagal menghitung baik pulsa maupun pantulannya ...

Saya melihat pertanyaan ini telah dijawab tetapi saya akan menyebutkan beberapa hal. Pertama SMT X7R, peringkat tegangan kapasitor X5R dan bagaimana kapasitansi berubah dengan tegangan yang diberikan. Lihatlah ini: -

Ini memberi tahu Anda bahwa kapasitansi aktual dari banyak kapasitor umum bervariasi secara signifikan dengan level tegangan yang diterapkan. Jika Anda membutuhkan kapasitansi agar stabil dengan voltase yang bervariasi, gunakan kapasitor yang lebih baik atau kapasitor yang memiliki voltase lebih tinggi (% perubahan dalam C jauh lebih sedikit).

Artikel yang menunjukkan ini ada di sini

MIL-HDBK-217F ( di sini ) masih merupakan bagian teks yang cukup signifikan untuk menentukan MTBF dari papan sirkuit elektronik dan apa yang mendasari MTBF yang lebih baik adalah penurunan peringkat komponen untuk mengurangi tegangan sirkuit mereka. Tabel 3-2 (halaman 3-4 dan 3-5) memberi tahu Anda jenis lingkungan untuk dipilih untuk analisis dan berkisar dari "Tanah, Jinak" melalui "Luar Angkasa, Penerbangan" ke tingkat tertinggi, "Meriam, Luncurkan" - masing-masing Kategori "layanan" menempatkan bobot yang berbeda secara signifikan pada nilai de-rating untuk semua komponen yang umum digunakan.

Misalnya, dioda - jenis harus dipilih dan keandalan dasar dapat bervariasi dengan rasio hingga 6,57: 1. Kemudian ada faktor tegangan tegangan yang perlu dipertimbangkan - jika tegangan yang diberikan kurang dari 30% dari tegangan pengenal maka "angka tegangan" adalah 0,054 sedangkan pada tegangan pengenal 100% "angka tegangan" adalah 1 - pada dasarnya ini berarti Anda dapat mengharapkan dioda s berlangsung 18,5 kali lebih lama ketika hanya memiliki 30% (atau kurang) tegangan pengenalnya diterapkan.

Saya tidak membahas lebih jauh tentang ini, tetapi ini adalah alasan yang sangat signifikan untuk memilih komponen yang dinilai terlalu tinggi.

Saya tidak melihat alasan mengapa tidak, tetapi perlu diingat beberapa hal. Saya ragu Anda bisa mengalahkan harga resistor 5% dengan membeli banyak 1% atau 0,1%, mungkin tergantung pada volume. Juga ini bukan satu-satunya karakteristik komponen ini yang perlu dikhawatirkan. Untuk kapasitor, bahan dielektrik mungkin penting misalnya. Perancang (atau Anda) mungkin telah dengan hati-hati memilih resistor yang memenuhi persyaratan lingkungan. Bagian-bagian selanjutnya dari produsen yang memiliki reputasi baik tidak selalu sama dengan bagian dari yang lain ... Tidak seperti mengejar masalah yang ternyata merupakan bagian palsu atau sejenisnya.

Hanya menunjukkan hal-hal semacam itu, berkali-kali saya harus memburu pembelian atau manufaktur karena seseorang berpikir itu bukan masalah besar untuk mengganti bagian yang lebih murah yang mereka lihat atau yang lebih tersedia ...