電子電路可靠性設計王淑娟2007.6.27電子電路可靠性設計王淑娟1可靠性基本概念2可靠性設計技術3電子電路可靠性容差設計4電子電路可靠性仿真軟件混合式直流接觸器控制電路容差

設計主要內容1可靠性基本概念主要內容

產品的可靠性是指產品在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。1可靠性基本概念

可靠性工程是為了達到產品可靠性要求而進行的有關設計、試驗和生產等一系列工作的總和。產品的可靠性是指產品在規定的條件下和規定的時間內，完可靠性設計是一種有約束的目標最優化問題，是在費用、性能等約束條件下，為設計出滿足可靠性要求的產品而進行的一系列設計程序，包括：元器件、零部件的選擇與控制、降額設計、簡化設計、余度設計、耐環境設計、熱設計、容差設計和健壯設計等。多年來世界各國開展可靠性工作的經驗證明：產品不可靠的原因中，設計占80%?？煽啃怨こ痰闹攸c在設計階段。2可靠性設計技術可靠性設計是一種有約束的目標最優化問題，是在費用、性1.元器件、零部件的選擇與控制需要綜合考慮產品的任務，以及元器件的生產、維修、供應及標準化等各種因素。2.降額設計是使元器件或設備工作時承受的工作應力適當低于元器件或設備規定的額定值，從而達到降低故障率，提高使用可靠性的目的。

3.余度設計就是用一套以上的設備來完成規定任務的設計，特別是當基礎元器件、零部件質量與可靠性水平較低，采用一般設計已經無法滿足設備的可靠性要求時，余度設計就具有重要的應用價值。1.元器件、零部件的選擇與控制需要綜合考慮4.環境設計是分析研究環境條件對產品可靠性的影響，以便研究和采取有效措施，按規定環境條件設計產品。

5.熱設計就是利用熱傳導、對流、輻射等原理進行合理的熱設計，提高產品的可靠性。6.簡化設計是在保證產品功能和保證元器件、零部件不超過應力的情況下，簡化設計技術，提高產品的可靠性。

7.容差設計是指在電子電路的參數中心值一定的條件下，設計分配各參數的容差范圍，使系統的輸出響應偏差最小的設計技術。4.環境設計是分析研究環境條件對產品可靠健壯設計的實質是將系統設計、參數設計、容差設計與FMECA（影響與危害性分析）、FTA（故障樹分析）、質量控制、統計過程控制等方法結合起來配套使用的設計方法。

7.健壯設計是使系統性能對制造期間和使用環境的變異均不敏感；并使系統在其壽命周期內,元器件、組件的性能參數不發生漂移或老化，都能持續滿意地工作。健壯設計的實質是將系統設計、參數設計、容差設

任何電子電路在生產和使用過程中都不可避免地會受到各種隨機擾動因素的影響,使實際電路的元器件參數與其標稱值之間總是存在著偏差，這就是容差。

3電子電路可靠性容差設計容差的來源主要有外部因素，內部因素和生產工藝的分散性三種。外部因素主要包括：環境溫度、大氣壓強、外部震動、電應力、靜電、電浪涌損傷、腐蝕等；內部因素主要包括：本身的材料缺陷、體內的劣化機理、蠕變3.1容差設計的基本原理任何電子電路在生產和使用過程中都不可避免地會受到各種等；生產工藝的分散性：由于制造工藝的原因，元器件參數的實際中心值通常存在著公差，而這種公差在一批元器件中是呈分布特性的。

電子電路的容差設計，是指在組成電子電路的各設計變量參數中心值一定的條件下，設計分配各參數的容差范圍，使電子電路的輸出響應偏差最小的設計技術。

在具體分析設計過程中，電子電路容差設計包括容差分析和容差分配兩個方面。

等；生產工藝的分散性：由于制造工藝的原因，元器件參數的實際中

容差分配，是指將技術指標中規定的或通過計算得到的輸出特性的允許容差分配到各相關設計變量中，為各變量的設計提供依據。容差分析，是指分析各設計變量的偏差對輸出特性的影響，以此對容差分配方案進行檢驗。

容差設計的過程，實際上就是一個容差分析與容差分配反復配合遞推的過程，最終實現各參數容差的最優配合。

容差分配，是指將技術指標中規定的或通過計算得到的輸出R1改變時，輸出Uo發生變化。在實際產品中，輸出變量的值是允許在一定范圍內波動的，比如Uo

∈（45-55V）；而元器件的價格是與精度成正比的。容差設計就是要合理設計相關元器件的容差，使輸出變量的波動在允許范圍內，并且成本最低或滿足其他條件。R1改變時，輸出Uo發生變化。在實際產品中3.2容差分析方法

蒙特-卡羅分析是當電路組成部分的參數服從某種分布時，由電路組成部分參數抽樣值來分析電路性能參數偏差的一種統計分析方法。其基本思想是當所求解的問題為某個時間出現的概率時，可以通過抽樣試驗的方法得到這種事件出現的概率，把它作為問題的解。這種方法的分析結果與實際情況最為接近。

容差分析的方法通常包括蒙特-卡羅分析法、區間分析法、仿射分析法和最壞情況分析法等。3.2容差分析方法蒙特-卡羅分析是當電路組1000個元器件隨機選取100個參數中心值確定參數中心值的分布特性分析輸出特性的中心值及分布特性1000個元器件隨機選取確定參數中心值分析輸出特性3.3容差設計的基本流程3.3容差設計的基本流程4電子電路可靠性仿真軟件由于技術體系差異等實際問題，造成當前電子產品設計過程中，性能設計與可靠性設計不能有效結合，使得產品研制費用和研制周期增加。該軟件為電路設計人員開展電路性能與可靠性同步設計與分析，提供了有效的手段和工具，能夠在電路性能設計的同時，綜合分析故障、元器件參數波動等因素對系統可靠性的影響，有效提高可靠性分析工作效率，減少人員工作量。4電子電路可靠性仿真軟件由于技術體系差異等實際問4.1結構框圖電路性能設計原理圖設計電路性能分析優化設計PCB設計時序檢驗……可靠性設計可靠性預計FMEA容差分析溫度分析測試性預計……EDA工具TG-CFRSP工具數據接口控制接口4.1結構框圖電路性能設計原理圖設計電路性能分析優化設計P性能仿真分析故障仿真分析參數靈敏度仿真分析容差仿真分析溫度仿真分析可靠性參數計算FMEA/FMECA分析測試性分析軟件工具電路管理產品樹電路功能樹電路圖信息電路判據電路元件信息電路結構4.2主要功能性能仿真分析故障仿真分析參數靈敏度容差仿真分析溫度仿真分析可通過故障仿真得出器件故障對電路的影響；通過靈敏度分析找出電路中的薄弱環節；通過容差仿真評定電路的健壯性；給出電路設計的可靠性指標；自動生成FMEA表格和測試性預計表格；通過故障仿真得出器件故障對電路的影響；產品樹元器件類型選擇故障模式設置4.3界面瀏覽產品樹元器件類型選擇故障模式設置4.3界面瀏覽故障仿真分析故障模式集合仿真任務集故障仿真分析故障模式集合仿真任務集故障判據設置故障判據設置參數靈敏度分析尋找對電路影響最顯著的元器件參數一階導數靈敏度法參數靈敏度分析尋找對電路影響最顯著的元器件參數一階導數靈敏度參數靈敏度分析尋找對電路影響最顯著的元器件參數正交試驗靈敏度分析法參數靈敏度分析尋找對電路影響最顯著的元器件參數正交試驗靈敏度模擬電路容差分析仿真設置分析結果模擬電路容差分析仿真設置分析結果數字電路容差分析仿真設置分析結果數字電路容差分析仿真設置分析結果可靠性參數預計和分析：平均無故障工作時間（MTBF）和致命任務間的故障時間（MTBCF）可靠度曲線失效概率分布曲線元器件基本重要度和模式重要度可靠性參數預計和分析：平均無故障工作FMEA/FMECA：該軟件提供故障模式分析和故障模式影響及危害性分析，可自動生成絕大部分數據，人工只需進行部分修改即可。FMEA/FMECA：該軟件提供故障模式分析混合式直流接觸器是依據鐵路機車上CZO-40型接觸器的使用環境，采用電力電子器件，由邏輯控制電路控制，使機械觸頭通斷瞬間，由電子開關承擔負荷；穩態時由機械觸頭承擔負荷，從而實現無弧通斷。

5.1控制電路基本原理CZO-40型接觸器5混合式直流接觸器控制電路的容差設計混合式直流接觸器是依據鐵路機車上CZO-40型接觸器的使用環混合式直流接觸器框圖

控制電路混合式直流接觸器框圖控制電路混合式直流接觸器動作邏輯圖

接觸器線圈上電、掉電時間：Ton、Tdo接觸器吸合與釋放時間：Tcl、Tcu控制電路控制電子開關導通時間：T1、T2、T3混合式直流接觸器動作邏輯圖接觸器線圈上電、掉電時間：To5.2控制電路組成電源轉換模塊(110V-24V)

5.2控制電路組成電源轉換模塊(110V-24V)電平檢測模塊

電平檢測模塊吸合脈沖觸發模塊

吸合脈沖觸發模塊吸合脈沖觸發模塊

吸合脈沖觸發模塊釋放脈沖觸發模塊

釋放脈沖觸發模塊釋放脈沖觸發模塊

釋放脈沖觸發模塊5.3控制電路的容差設計5.3.1選擇EDA仿真軟件脈沖觸發電路原理圖

選擇PSpice軟件進行控制電路的容差設計。5.3控制電路的容差設計5.3.1選擇EDA仿真軟件脈5.3.2容差設計步驟5.3.2.1確定可靠性指標和約束條件可靠性指標：

接觸器無弧動作工作環境：-40℃～80℃電網電壓波動：70V～130V接觸器壽命；100萬次可靠度要求:0.99805.3.2容差設計步驟5.3.2.1確定可靠性指標和約束混合式直流接觸器動作邏輯圖

約束條件：Ton<T1<Tcl、T2>Tcl;T3>Tcu混合式直流接觸器動作邏輯圖約束條件：Ton<T1<Tcl、5.3.2.2確定參數中心值及相關設計變量吸合時間Tcl的均值μcl=89.8689ms，標準差σcl=23.2364ms

釋放時間Tcu的均值μcu=39.2687ms，標準差σcu=20.8973ms

接觸器吸合時間Tcl分布曲線接觸器釋放時間Tcu分布曲線5.3.2.2確定參數中心值及相關設計變量吸合時間Tcl的接觸器吸合時間Tcl分布曲線接觸器釋放時間Tcu分布曲線根據Tcl和Tcu的分布規律(實測），可以確定控制電路出特性的中心值T1=45ms、T2=160ms、T3=110ms接觸器吸合時間Tcl分布曲線接觸器釋放時間Tcu分布曲線

與參數T1和T2相關的設計變量是吸合脈沖觸發模塊中的R2、C4和R3、C3。吸合脈沖觸發模塊

與參數T1和T2相關的設計變量是吸合脈沖觸發與參數T3相關的設計變量是釋放脈沖觸發模塊中的R5和C8

。釋放脈沖觸發模塊

與參數T3相關的設計變量是釋放脈沖觸發模塊中5.3.2.3控制電路的仿真控制電路的PSpice仿真原理圖電源轉換模塊(110V-24V)吸合脈沖觸發模塊釋放脈沖觸發模塊5.3.2.3控制電路的仿真控制電路的PSpice仿真原理仿真得到的各目標輸出特性的中心值：T1=47.619ms、T2=160.61ms、T3=114.31ms理想中心值：T1=45ms、T2=160ms、T3=110ms控制電路輸出波形圖仿真得到的各目標輸出特性的中心值：控制電路輸出波形圖仿真得到的各目標輸出特性的中心值：T1=47.619ms、T2=160.61ms、T3=114.31ms仿真得到的各目標輸出特性的中心值：5.3.2.4容差分析與分配釋放脈沖的蒙特卡羅分析波形取電阻R=160kΩ精度為5%；電容C=1μF精度為5%。5.3.2.4容差分析與分配釋放脈沖的蒙特卡羅分析波形取輸出特性T3的統計直方圖取電阻R5=160k精度為5%；電容C8=1μF精度為5%；輸出特性T3的均值μ=115.13ms標準差σ=7.37107ms

輸出特性T3的統計直方圖取電阻R5=160k輸出特性T3的5.3.2.5可靠度計算輸出特性T3：均值μ=115.13ms標準差σ=7.37107ms

輸出特性T3（蒙特卡羅分析）與釋放時間Tcu分布曲線(實測）。在約束條件T3>Tcu下，計算可靠度α3=0.9997。釋放時間Tcu：均值μcu=39.2687ms標準差σcu=20.8973ms

5.3.2.5可靠度計算輸出特性T3：輸出特性T35.3.2.6選擇容差分配方案RC5%2%1%0.1%20%0.99270.99270.99270.992710%0.99720.99930.99930.99935%0.99970.99970.99970.99972%0.99970.99980.99980.99981%0.99980.99990.99990.9999T3在不同元器件容差配合下的可靠度

選擇C8精度為10%、R5精度為2%的容差分配方案

5.3.2.6選擇容差分配方案R5%2%1%0.T1在不同元器件容差配合下的可靠度

T1選擇C4精度為5%、R2精度為5%的容差分配方案

RC5%2%1%0.1%20%0.89440.89620.89800.898010%0.99040.99450.99480.99455%0.99990.99990.99990.99992%0.99990.99990.99990.99991%0.99990.99990.99990.9999RC5%2%1%0.1%20%0.97320.97320.97260.972610%0.99510.99550.99550.99535%0.99790.99830.99830.99832%0.99840.99870.99870.99871%0.99840.99880.99890.9989T2在不同元器件容差配合下的可靠度

T2選擇C3精度為5%、R3精度為2%的容差分配方案

T1在不同元器件容差配合下的可靠度T1選擇C4精度為5%、5.3.2.7控制電路容差設計結果混合式直流接觸器控制電路容差設計結果

目標參數電容精度電阻精度中心值ms（μ）容差ms（σ）技術指標ms可靠度α可靠度指標T15%5%48.18283.11116<89.86890.99990.9980T25%2%161.5167.64489>89.86890.99830.9980T310%2%115.26112.3094>39.29870.99920.99805.3.2.7控制電路容差設計結果混合式直流接觸器控制電容差設計是提高產品可靠性的一個重要方法。通過容差設計，確定了混合式直流接觸器控制電路中各關鍵參數的精度，使接觸器在各種給定條件下均能達到可靠度要求；利用了EDA仿真軟件PSpice，不僅減輕了電路建模的工作量，并且避免了蒙特-卡羅分析的繁雜運算；由于PSpice軟件中的元器件模型比較理想化，所以建立的電路模型與實際電路特性相差比較大。對小型電路進行容差設計，尚可以根據計算和實際試驗數據對電路模型進行修改；若要建立較復雜電路的精確模型，難度還比較大。5.3.2.7結論容差設計是提高產品可靠性的一個重要方法。通過容差設計，確定了THEENDTHEEND電子電路可靠性設計王淑娟2007.6.27電子電路可靠性設計王淑娟1可靠性基本概念2可靠性設計技術3電子電路可靠性容差設計4電子電路可靠性仿真軟件混合式直流接觸器控制電路容差

設計主要內容1可靠性基本概念主要內容

產品的可靠性是指產品在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。1可靠性基本概念

可靠性工程是為了達到產品可靠性要求而進行的有關設計、試驗和生產等一系列工作的總和。產品的可靠性是指產品在規定的條件下和規定的時間內，完可靠性設計是一種有約束的目標最優化問題，是在費用、性能等約束條件下，為設計出滿足可靠性要求的產品而進行的一系列設計程序，包括：元器件、零部件的選擇與控制、降額設計、簡化設計、余度設計、耐環境設計、熱設計、容差設計和健壯設計等。多年來世界各國開展可靠性工作的經驗證明：產品不可靠的原因中，設計占80%?？煽啃怨こ痰闹攸c在設計階段。2可靠性設計技術可靠性設計是一種有約束的目標最優化問題，是在費用、性1.元器件、零部件的選擇與控制需要綜合考慮產品的任務，以及元器件的生產、維修、供應及標準化等各種因素。2.降額設計是使元器件或設備工作時承受的工作應力適當低于元器件或設備規定的額定值，從而達到降低故障率，提高使用可靠性的目的。

3.余度設計就是用一套以上的設備來完成規定任務的設計，特別是當基礎元器件、零部件質量與可靠性水平較低，采用一般設計已經無法滿足設備的可靠性要求時，余度設計就具有重要的應用價值。1.元器件、零部件的選擇與控制需要綜合考慮4.環境設計是分析研究環境條件對產品可靠性的影響，以便研究和采取有效措施，按規定環境條件設計產品。

5.熱設計就是利用熱傳導、對流、輻射等原理進行合理的熱設計，提高產品的可靠性。6.簡化設計是在保證產品功能和保證元器件、零部件不超過應力的情況下，簡化設計技術，提高產品的可靠性。

7.容差設計是指在電子電路的參數中心值一定的條件下，設計分配各參數的容差范圍，使系統的輸出響應偏差最小的設計技術。4.環境設計是分析研究環境條件對產品可靠健壯設計的實質是將系統設計、參數設計、容差設計與FMECA（影響與危害性分析）、FTA（故障樹分析）、質量控制、統計過程控制等方法結合起來配套使用的設計方法。

7.健壯設計是使系統性能對制造期間和使用環境的變異均不敏感；并使系統在其壽命周期內,元器件、組件的性能參數不發生漂移或老化，都能持續滿意地工作。健壯設計的實質是將系統設計、參數設計、容差設

任何電子電路在生產和使用過程中都不可避免地會受到各種隨機擾動因素的影響,使實際電路的元器件參數與其標稱值之間總是存在著偏差，這就是容差。

3電子電路可靠性容差設計容差的來源主要有外部因素，內部因素和生產工藝的分散性三種。外部因素主要包括：環境溫度、大氣壓強、外部震動、電應力、靜電、電浪涌損傷、腐蝕等；內部因素主要包括：本身的材料缺陷、體內的劣化機理、蠕變3.1容差設計的基本原理任何電子電路在生產和使用過程中都不可避免地會受到各種等；生產工藝的分散性：由于制造工藝的原因，元器件參數的實際中心值通常存在著公差，而這種公差在一批元器件中是呈分布特性的。

電子電路的容差設計，是指在組成電子電路的各設計變量參數中心值一定的條件下，設計分配各參數的容差范圍，使電子電路的輸出響應偏差最小的設計技術。

在具體分析設計過程中，電子電路容差設計包括容差分析和容差分配兩個方面。

等；生產工藝的分散性：由于制造工藝的原因，元器件參數的實際中

容差分配，是指將技術指標中規定的或通過計算得到的輸出特性的允許容差分配到各相關設計變量中，為各變量的設計提供依據。容差分析，是指分析各設計變量的偏差對輸出特性的影響，以此對容差分配方案進行檢驗。

容差設計的過程，實際上就是一個容差分析與容差分配反復配合遞推的過程，最終實現各參數容差的最優配合。

容差分配，是指將技術指標中規定的或通過計算得到的輸出R1改變時，輸出Uo發生變化。在實際產品中，輸出變量的值是允許在一定范圍內波動的，比如Uo

∈（45-55V）；而元器件的價格是與精度成正比的。容差設計就是要合理設計相關元器件的容差，使輸出變量的波動在允許范圍內，并且成本最低或滿足其他條件。R1改變時，輸出Uo發生變化。在實際產品中3.2容差分析方法

蒙特-卡羅分析是當電路組成部分的參數服從某種分布時，由電路組成部分參數抽樣值來分析電路性能參數偏差的一種統計分析方法。其基本思想是當所求解的問題為某個時間出現的概率時，可以通過抽樣試驗的方法得到這種事件出現的概率，把它作為問題的解。這種方法的分析結果與實際情況最為接近。

容差分析的方法通常包括蒙特-卡羅分析法、區間分析法、仿射分析法和最壞情況分析法等。3.2容差分析方法蒙特-卡羅分析是當電路組1000個元器件隨機選取100個參數中心值確定參數中心值的分布特性分析輸出特性的中心值及分布特性1000個元器件隨機選取確定參數中心值分析輸出特性3.3容差設計的基本流程3.3容差設計的基本流程4電子電路可靠性仿真軟件由于技術體系差異等實際問題，造成當前電子產品設計過程中，性能設計與可靠性設計不能有效結合，使得產品研制費用和研制周期增加。該軟件為電路設計人員開展電路性能與可靠性同步設計與分析，提供了有效的手段和工具，能夠在電路性能設計的同時，綜合分析故障、元器件參數波動等因素對系統可靠性的影響，有效提高可靠性分析工作效率，減少人員工作量。4電子電路可靠性仿真軟件由于技術體系差異等實際問4.1結構框圖電路性能設計原理圖設計電路性能分析優化設計PCB設計時序檢驗……可靠性設計可靠性預計FMEA容差分析溫度分析測試性預計……EDA工具TG-CFRSP工具數據接口控制接口4.1結構框圖電路性能設計原理圖設計電路性能分析優化設計P性能仿真分析故障仿真分析參數靈敏度仿真分析容差仿真分析溫度仿真分析可靠性參數計算FMEA/FMECA分析測試性分析軟件工具電路管理產品樹電路功能樹電路圖信息電路判據電路元件信息電路結構4.2主要功能性能仿真分析故障仿真分析參數靈敏度容差仿真分析溫度仿真分析可通過故障仿真得出器件故障對電路的影響；通過靈敏度分析找出電路中的薄弱環節；通過容差仿真評定電路的健壯性；給出電路設計的可靠性指標；自動生成FMEA表格和測試性預計表格；通過故障仿真得出器件故障對電路的影響；產品樹元器件類型選擇故障模式設置4.3界面瀏覽產品樹元器件類型選擇故障模式設置4.3界面瀏覽故障仿真分析故障模式集合仿真任務集故障仿真分析故障模式集合仿真任務集故障判據設置故障判據設置參數靈敏度分析尋找對電路影響最顯著的元器件參數一階導數靈敏度法參數靈敏度分析尋找對電路影響最顯著的元器件參數一階導數靈敏度參數靈敏度分析尋找對電路影響最顯著的元器件參數正交試驗靈敏度分析法參數靈敏度分析尋找對電路影響最顯著的元器件參數正交試驗靈敏度模擬電路容差分析仿真設置分析結果模擬電路容差分析仿真設置分析結果數字電路容差分析仿真設置分析結果數字電路容差分析仿真設置分析結果可靠性參數預計和分析：平均無故障工作時間（MTBF）和致命任務間的故障時間（MTBCF）可靠度曲線失效概率分布曲線元器件基本重要度和模式重要度可靠性參數預計和分析：平均無故障工作FMEA/FMECA：該軟件提供故障模式分析和故障模式影響及危害性分析，可自動生成絕大部分數據，人工只需進行部分修改即可。FMEA/FMECA：該軟件提供故障模式分析混合式直流接觸器是依據鐵路機車上CZO-40型接觸器的使用環境，采用電力電子器件，由邏輯控制電路控制，使機械觸頭通斷瞬間，由電子開關承擔負荷；穩態時由機械觸頭承擔負荷，從而實現無弧通斷。

5.1控制電路基本原理CZO-40型接觸器5混合式直流接觸器控制電路的容差設計混合式直流接觸器是依據鐵路機車上CZO-40型接觸器的使用環混合式直流接觸器框圖

控制電路混合式直流接觸器框圖控制電路混合式直流接觸器動作邏輯圖

接觸器線圈上電、掉電時間：Ton、Tdo接觸器吸合與釋放時間：Tcl、Tcu控制電路控制電子開關導通時間：T1、T2、T3混合式直流接觸器動作邏輯圖接觸器線圈上電、掉電時間：To5.2控制電路組成電源轉換模塊(110V-24V)

5.2控制電路組成電源轉換模塊(110V-24V)電平檢測模塊

電平檢測模塊吸合脈沖觸發模塊

吸合脈沖觸發模塊吸合脈沖觸發模塊

吸合脈沖觸發模塊釋放脈沖觸發模塊

釋放脈沖觸發模塊釋放脈沖觸發模塊

釋放脈沖觸發模塊5.3控制電路的容差設計5.3.1選擇EDA仿真軟件脈沖觸發電路原理圖

選擇PSpice軟件進行控制電路的容差設計。5.3控制電路的容差設計5.3.1選擇EDA仿真軟件脈5.3.2容差設計步驟5.3.2.1確定可靠性指標和約束條件可靠性指標：

接觸器無弧動作工作環境：-40℃～80℃電網電壓波動：70V～130V接觸器壽命；100萬次可靠度要求:0.99805.3.2容差設計步驟5.3.2.1確定可靠性指標和約束混合式直流接觸器動作邏輯圖

約束條件：Ton<T1<Tcl、T2>Tcl;T3>Tcu混合式直流接觸器動作邏輯圖約束條件：Ton<T1<Tcl、5.3.2.2確定參數中心值及相關設計變量吸合時間Tcl的均值μcl=89.8689ms，標準差σcl=23.2364ms

釋放時間Tcu的均值μcu=39.2687ms，標準差σcu=20.8973ms

接觸器吸合時間Tcl分布曲線接觸器釋放時間Tcu分布曲線5.3.2.2確定參數中心值及相關設計變量吸合時間Tcl的接觸器吸合時間Tcl分布曲線接觸器釋放時間Tcu分布曲線根據Tcl和Tcu的分布規律(實測），可以確定控制電路出特性的中心值T1=45ms、T2=160ms、T3=110ms接觸器吸合時間Tcl分布曲線接觸器釋放時間Tcu分布曲線

與參數T1和T2相關的設計變量是吸合脈沖觸發模塊中的R2、C4和R3、C3。吸合脈沖觸發模塊

與參數T1和T2相關的設計變量是吸合脈沖觸發與參數T3相關的設計變量是釋放脈沖觸發模塊中的R5和C8

。釋放脈沖觸發模塊

與參數T3相關的設計變量是釋放脈沖觸發模塊中5.3.2.3控制電路的仿真控制電路的PSpice仿真原理圖電源轉換模塊(110V-24V)吸合脈沖觸發模塊釋放脈沖觸發模塊5.3.2.3控制電路的仿真控制電路的PSpice仿真原理仿真得到的各目標輸出特性的中心值：T1=47.619ms、T2=160.61ms、T3=114.31ms理想中心值：T1=45ms、T2=160ms、T3=110ms控制電路輸出波形圖仿真得到的各目標輸出特性的中心值：控制電路輸出波形圖仿真得到的各目標輸出特性的中心值：T1=47.619ms、T2=160.61ms、T3=114.31ms仿真得到的各目標輸出特性的中心值：5.3.2.4容差分析與分配釋放脈沖的蒙特卡羅分析波形取電阻R=160kΩ精度為5%；電容C=1μF精度為5%。5.3.2.4容差分析與分配釋放脈沖的蒙特卡羅分析波形取輸出特性T3的統計直方圖取電阻R5=160k精度為5%；電容C8=1μF精度為5%；輸出特性T3的均值μ=115.13ms標準差σ=7.37107ms

輸出特性T3的統計直方圖取電阻R5=160k輸出特性T3的5.3.2.5可靠度計算輸出特性T3：均值μ=115.13ms標準差σ=7.37107ms

輸出特性T3（蒙特卡羅分析）與釋放時間Tcu分布曲線(實測）。在約束條件T3>Tcu下，計算可靠度α3=0.9997。釋放時間Tcu：均值μcu=39.2687ms標