解決偶發(fā)、難復(fù)現(xiàn)、低概率電路故障的有效策略

單臺(tái)產(chǎn)品的偶發(fā)故障，現(xiàn)場偶發(fā)，在廠內(nèi)實(shí)驗(yàn)室反復(fù)測試卻不能再現(xiàn)；

批次性產(chǎn)品里，個(gè)別一兩臺(tái)的故障，難以再現(xiàn)，也找不到原因。

這是電子產(chǎn)品開發(fā)、測試中最為頭疼的兩大問題。

但是，凡事會(huì)物極必反。困擾太多太久了，便是逼著人急中生智、靈光乍現(xiàn)、另辟蹊徑去催生新的方法論、新思想的時(shí)候了。

本文通過對(duì)規(guī)律和邏輯的剖析，對(duì)電壓容限、工程計(jì)算概念和工具的運(yùn)用，提出針對(duì)這類問題的分析、測試、解決的方法。從過去的理論指導(dǎo)實(shí)踐，升級(jí)到方法論指導(dǎo)實(shí)踐。

先通過類比講一個(gè)道理。

如一個(gè)班級(jí)，有50個(gè)孩子，明天去市里參加統(tǒng)考，領(lǐng)導(dǎo)承諾，如果100%的孩子都統(tǒng)考及格，則獎(jiǎng)勵(lì)您這位班主任老師1套中心區(qū)的三居住房。試想，您會(huì)怎么做？是馬上躺床上睡覺，在夢里去逛建材超市準(zhǔn)備裝修，還是去廟里燒香祈禱佛祖保佑？還是冷靜下來，去做一個(gè)摸底測驗(yàn)，看看有多大可能能拿到這個(gè)房子？

前面兩個(gè)做法于事無補(bǔ)，只有第三個(gè)相對(duì)現(xiàn)實(shí)一點(diǎn)。我們?nèi)プ隽艘粋€(gè)摸底測驗(yàn)，全班50個(gè)孩子全都及格了，是不是意味著明天我一定肯定以及確定就能拿到這套房子了呢？??！有沒有拿不到房子的可能？

全班孩子雖然都及格了，可是從60-65-80-100分，及格線以上的分?jǐn)?shù)段，每一段都有人，如果有拿不到房子的可能，那是哪幾個(gè)孩子最有可能會(huì)導(dǎo)致這個(gè)后果？是不是60-65分的這幾個(gè)孩子風(fēng)險(xiǎn)最大？

于是，為了老師的半生幸福，可以有兩個(gè)做法：一是讓60-65分的幾個(gè)孩子明天別去了；二是給這幾個(gè)孩子惡補(bǔ)，猜題押寶，把這幾個(gè)孩子的分?jǐn)?shù)提高到80分以上。這兩種做法是不是都可以讓明天的全員及格把握大很多。

如果采取了第一種做法，那幾個(gè)不讓去參加考試孩子反問老師，“我明天去考試就肯定會(huì)不及格嗎”，答案是“不一定吧”，可是萬一統(tǒng)考考了1000套試卷，這幾個(gè)孩子有沒有可能會(huì)有那么一兩套會(huì)低于60分？

上面這個(gè)道理建議大家反復(fù)讀兩遍，把這個(gè)道理弄透了，下面的方法才好明白并靈活運(yùn)用。

類比一下，假設(shè)我們有一臺(tái)產(chǎn)品，里面有50個(gè)參數(shù)，每個(gè)參數(shù)類比于一個(gè)孩子，參數(shù)的類型有電壓、電流、溫度、扭矩、流量、壓力...每個(gè)參數(shù)在工作中多少總有點(diǎn)波動(dòng)，但系統(tǒng)對(duì)這些波動(dòng)也總有一定的容忍度，這個(gè)容忍度的邊界便是及格線60分。在廠區(qū)里拷機(jī)的時(shí)候設(shè)備一切正常，可以理解成每個(gè)參數(shù)都在60分以上。

但到了客戶現(xiàn)場后，工況條件會(huì)有所變化，這些參數(shù)就會(huì)有所波動(dòng)，那些個(gè)原來在廠區(qū)了60-65分的參數(shù)是不是就更有可能會(huì)因?yàn)榭蛻衄F(xiàn)場工況導(dǎo)致波動(dòng)超出60分邊界值，設(shè)備工作就異常了。可是現(xiàn)場的工況也是波動(dòng)的，因此該參數(shù)也并不是每次都會(huì)超標(biāo)，只是偶爾，這就是典型的偶發(fā)癥狀。

就如下圖，實(shí)際分?jǐn)?shù)水平在64分左右，但隨著每次工況的波動(dòng)，其分?jǐn)?shù)會(huì)在64分上下擺動(dòng)，一旦擺動(dòng)的程度低于了60分，系統(tǒng)就表現(xiàn)為故障，意即不及格，但是大部分時(shí)候的擺動(dòng)是在60分以上的。

如上的道理如果能認(rèn)同的話，那以后對(duì)偶發(fā)問題就有了如下的思路：

1、偶發(fā)問題發(fā)生后，不要再把故障再現(xiàn)作為第一步的首選工作方案；因?yàn)橛锌赡茉诖罅康脑囼?yàn)后，卻根本激發(fā)不出來。64分的水平，考它20套卷子，不一定會(huì)激發(fā)出不及格來。

2、正確的思路：

a）根據(jù)故障現(xiàn)象，分析可能有問題的參數(shù)；

b）故障機(jī)器不方便取回來的話，就找一臺(tái)跟故障機(jī)器設(shè)計(jì)上、器件上、工藝上完全一樣的機(jī)器（如果能把故障機(jī)器拿回來更好），對(duì)哪幾個(gè)可能有問題的參數(shù)（這個(gè)參數(shù)可能是數(shù)據(jù)、可能是波形、也可能不是電類型的參數(shù)）進(jìn)行測量；

c）查出每個(gè)參數(shù)的及格線（電學(xué)參數(shù)的話查該信號(hào)接收入口端的電壓或電流容限）；

d）拿b）中的測試結(jié)果與c）中的及格線做對(duì)比，評(píng)估出其大概分?jǐn)?shù)，定性分析看是否在60多分。如果是，則整改之，將分?jǐn)?shù)提高到80分以上即可。

e）然后做批量驗(yàn)證，最好送到原來發(fā)生問題的現(xiàn)場去驗(yàn)證，觀察一段時(shí)間后，該偶發(fā)問題不再發(fā)生，則可下結(jié)論，該問題已被妥善解決。

這個(gè)方法，雖然沒有復(fù)雜的數(shù)據(jù)理論支撐，聽起來是不是就有那么一絲的合理？

在N多年的干擾抗干擾的設(shè)計(jì)審核整改經(jīng)歷中，發(fā)現(xiàn)，其實(shí)絕大部分的EMC問題，也是如上類似的問題，原理設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)就已經(jīng)把分?jǐn)?shù)給弄到了62分，EMC測試隨便加點(diǎn)干擾進(jìn)去扣了3-5分，就低于60分表現(xiàn)出了癥狀。丟的38分您不關(guān)心，卻在EMC導(dǎo)致扣掉的這3-5分上可勁整改，有意思嗎？僅僅是因?yàn)槭撬屇鷽]面子了嗎？至少6-8成的電磁兼容問題，其實(shí)質(zhì)就是電路設(shè)計(jì)余量不足的問題。

如上方法，我自己瞎捉摸出來的，并且起了一個(gè)通俗的名字叫“60分原理”。如果在其它地方見到，請(qǐng)幫助申辯一下，我這兒是最初的出處。

審核編輯：黃飛