[发明专利]一种基于FSR法的DC-DC电源模块薄弱环节的确定方法

说明书

本发明提供一种基于FSR法的DC‑DC电源模块薄弱环节的确定方法，步骤如下：一：选定DC‑DC电源模块，分析工作原理和内部结构，确定重要研究参数，探究内部元器件组成；二：调研总结内部元器件失效模式以及失效机理，形成FMEA表，得出理论薄弱环节；三：确定建模、仿真软件，根据简化原则进行建模；四：给出各材料参数和特性，计算主要发热器件的功率并给出仿真的载荷施加条件；五：有限元仿真及分析；六：可靠性强化试验设计；七：试验平台的搭建；八：数据分析与薄弱环节分析。通过以上步骤，能利用FSR法精确地定位DC‑DC电源模块的薄弱环节；为器件设计人员提供提升器件可靠性的依据，为器件延寿工作提供有力支撑。

(一)技术领域：

本发明提供一种基于FSR法的DC-DC电源模块薄弱环节的确定方法，它涉及一种电源模块的薄弱环节的定位方法。它主要针对产品贮存延寿时确定最短寿件的现实需求，对复杂产品整体确定内部薄弱环节设计了一种方法，属于故障分析技术领域。

(二)背景技术

寿命参数是可靠性参数一个非常重要的组成部分，在新研装备及在役装备中大量存在着寿命评估需求。长期以来，高可靠长寿命评估课题(如磨损寿命、腐蚀寿命、贮存寿命等)都是装备可靠性工程界面临的一个技术难题。DC-DC(直流-直流转换)电源模块是一种运用功率半导体开关器件实现DC-DC功率变换的开关电源。它广泛应用在电机拖动、不间断电源等工业领域，在军事领域中，其以体积小、质量轻可靠性高等优点，广泛应用于军事电子控制系统航空、航天等军事领域。

薄弱环节是指在一个系统内部，相对明显阻碍、影响整体运作和降低整体质量的个体。对于电子整机产品，其失效模式和失效机理十分复杂,薄弱环节的确定也十分困难。根据短板原理，任何一种产品的寿命都决定于该产品中的最短寿件，因此确定产品的薄弱环节，对其进行延寿工作具有重要意义。

传统的薄弱环节分析法一般采用FMEA或者FMECA方法，具体操作手段是针对产品所有可能的故障，根据对故障模式的分析，确定每种故障模式对产品工作的影响，找出单点故障，并按故障模式的严重度及其发生概率确定其危害性，以确定产品的各种缺陷与薄弱环节。但是，仅采用FMEA或FMECA方法存在主观性较强、缺少定量分析的问题，其与使用者的个人经验也有着密切关系，经验不足的人员可能无法精确地确定对应的薄弱环节，因此很难完全信任其结果。

FSR法主要通过FMEA、仿真和可靠性强化试验来实现。其中，F代表FMEA，S代表仿真，R代表可靠性强化试验。调研其内部器件的失效模式和失效机理，形成FMEA分析表，可得到理论薄弱环节；建立DC-DC电源模块的等效模型，利用计算机仿真技术观察应力最大部位，可得到仿真薄弱环节；最后对DC-DC电源模块进行可靠性强化试验，根据强化试验的结果、结合理论与仿真的结论综合得出DC-DC电源模块的薄弱环节。此方法操作简便，准确度高，并且安全可控，适用于DC-DC电源模块薄弱环节的确定，具有一定的创新性。

随着DC-DC电源模块在不同领域的广泛应用，其延寿工作对确定薄弱环节的要求越来越高，利用传统方法获得准确的薄弱环节更加困难。本文提出一种基于FSR的DC-DC电源模块薄弱环节的确定方法，能够较为准确地获得DC-DC电源模块的薄弱环节，且操作简便准确度高，能够提高其可靠性，并为其延寿工作提供良好的帮助。

(三)发明内容：

1.目的：

本发明的目的是提供一种基于FSR法的DC-DC电源模块薄弱环节的确定方法，它是以FMEA为首要环节，计算机仿真分析作为补充，结合可靠性强化试验实现薄弱环节的定位，为相关系统的延寿工作提供精确参考。

2.技术方案：

本发明提出一种基于FSR法的DC-DC电源模块薄弱环节的确定方法，它包括以下步骤：

步骤一：选定DC-DC电源模块，分析其工作原理和结构组成，明确DC-DC电源模块具体参数，选择DC-DC电源模块的重要研究参数，探究其内部元器件组成；