با شتاب بخشیدن به وسایل الکترونیکی خودرو، تراشه های کلاس خودرو به بخش مهمی از فناوری الکترونیک خودرو تبدیل شده اند. تراشه های درجه یک خودرو نقش مهمی در ایمنی رانندگی و کنترل وسیله نقلیه در زمینه خودرو دارند، بنابراین الزامات قابلیت اطمینان آنها بسیار بالا است. به منظور اطمینان از اینکه تراشههای خودرویی میتوانند در برابر آزمایشهای محیطهای سخت مختلف مقاومت کنند، آزمایشهای زیستمحیطی قابلیت اطمینان باید انجام شود. تست محیط قابلیت اطمینان آزمایش تراشه در یک محیط سخت خاص برای اطمینان از توانایی کار و پایداری طولانی مدت آن در این محیط است. رامحفظه آزمایش محیطی شبیه سازی شده (محفظه تست محیطی قابلیت اطمینان)یکی از تجهیزات مهم برایتست زیست محیطی قابلیت اطمینان. محفظه آزمایش میتواند محیطهای سخت مختلف را در حین رانندگی وسیله نقلیه، مانند دمای بالا، دمای پایین، رطوبت بالا، رطوبت کم، لرزش و سایر شرایط شبیهسازی کند و قابلیت اطمینان تراشههای خودرو را از طریق روشهای تست دقیق آزمایش کند. از طریق آزمایش زیست محیطی قابلیت اطمینان، تراشه های درجه یک وسیله نقلیه را می توان به طور جامع آزمایش و ارزیابی کرد تا از قابلیت اطمینان و پایداری آنها اطمینان حاصل شود.
محصولات الکترونیکی خودرو به طور کلی گران تر هستند. یکی از دلایل اصلی استفاده از قطعات الکترونیکی خودرویی است. اما چه نوع قطعات الکترونیکی دستگاه های خودرویی هستند؟ بیایید ابتدا نگاهی به تفاوت بین کاربرد قطعات الکترونیکی در خودروها و کاربرد لوازم الکترونیکی مصرفی عمومی بیندازیم.
الزامات زیست محیطی
دما: الکترونیک خودرو الزامات نسبتاً گسترده ای برای دمای کار قطعات دارد. با توجه به مکانهای نصب مختلف، نیازمندیهای متفاوتی وجود دارد، اما عموماً از الزامات محصولات غیرنظامی بالاتر هستند (گفته میشود AEC Q100 درجه 0 -70 را در نسخه H حذف کرده است. دمای مورد نیاز، زیرا هیچ محصول خودرویی نمی تواند چنین نیازهای کمی داشته باشد).
مثال:
اطراف موتور: -40 درجه -150 درجه ;
کابین مسافر: -40 درجه -85 درجه ;
محصولات غیرنظامی: 0 درجه -70 درجه .
سایر الزامات محیطی: رطوبت، قالب، گرد و غبار، آب، EMC و فرسایش گاز مضر و غیره اغلب بیشتر از نیازهای محصولات الکترونیکی مصرفی است.
لرزش، شوک
هنگامی که یک خودرو در یک محیط متحرک کار می کند، بسیاری از محصولات با لرزش و ضربه بیشتری مواجه می شوند. این نیاز ممکن است بسیار بیشتر از محصولات موجود در خانه باشد.
قابلیت اطمینان
برای نشان دادن الزامات قابلیت اطمینان خودروها، اجازه دهید آن را به شکل دیگری توضیح دهم:
1. عمر طراحی: عمر طراحی خودروهای عمومی حدود 15 سال و 200،{3}} کیلومتر است که بسیار بیشتر از عمر مورد نیاز محصولات الکترونیکی مصرفی است.
2. بر اساس الزامات قابلیت اطمینان یکسان، هر چه سیستم از اجزا و پیوندهای بیشتری تشکیل شده باشد، الزامات قابلیت اطمینان برای قطعات بالاتر خواهد بود. در حال حاضر درجه الکترونیک در خودروها بسیار بالاست. از سیستم انتقال قدرت گرفته تا سیستم ترمز، تعداد زیادی دستگاه الکترونیکی نصب شده است و هر دستگاه از قطعات الکترونیکی بسیاری تشکیل شده است. اگر آنها را صرفاً به عنوان یک رابطه سری در نظر بگیریم، برای اطمینان از اینکه کل وسیله نقلیه به قابلیت اطمینان قابل توجهی می رسد، الزامات برای هر قسمت از سیستم بسیار بالا است. به همین دلیل است که الزامات قطعات خودرو اغلب بر حسب PPM (میلیون ها) بیان می شود. یک بخش) برای توصیف.
الزامات سازگاری
امروزه خودروها وارد مرحله تولید انبوه شده اند. صدها هزار خودرو را می توان در یک سال تولید کرد، بنابراین الزامات برای ثبات کیفیت محصول بسیار بالا است. این برای مواد نیمه هادی در سال های اولیه کاملاً چالش برانگیز بود.
از این گذشته، کنترل ثبات انتشار و سایر فرآیندها در تولید نیمه هادی ها دشوار است. عملکرد محصولات تولید شده به راحتی گسسته است. در روزهای اولیه، این تنها با افزایش سن و غربالگری انجام می شد. در حال حاضر، با بهبود مستمر فرآیندها، سازگاری تا حد زیادی بهبود یافته است. ثبات کیفیت همچنین بزرگترین تفاوت بین بسیاری از تامین کنندگان محلی و تامین کنندگان مشهور بین المللی است. برای محصولات پیچیده خودرو، کاملا غیرقابل قبول است که قطعات با قوام ضعیف باعث ایجاد خطرات ایمنی در کل خودرو شوند.
بیایید به برخی الزامات دیگر نگاه کنیم:
فرایند ساخت
اگرچه قطعات خودرو به طور مداوم در حال توسعه به سمت کوچک سازی و سبک وزن هستند، در مقایسه با محصولات مصرفی، الزامات فرآیندهای تولید محصولات خودرو را می توان از نظر حجم و مصرف انرژی کاهش داد. به طور کلی، بستههای بزرگتر برای اطمینان از استحکام مکانیکی کافی و مطابقت با فرآیندهای ساخت تامینکنندگان اصلی خودرو استفاده میشوند.
چرخه عمر محصول
اگرچه قیمت محصولات خودرو در سال های اخیر به طور مداوم کاهش یافته است، اما خودرو همچنان کالایی بادوام و پربلیت است و تامین قطعات پس از فروش باید برای مدت طولانی حفظ شود. در عین حال، توسعه یک قطعه خودرو مستلزم کار تأیید زیادی است و کار تأیید ناشی از جایگزینی قطعات نیز بسیار زیاد است. بنابراین، شرکتهای تولیدکننده خودرو و تامینکنندگان قطعات نیز باید عرضه پایدار را برای مدت طولانی حفظ کنند.
استاندارد
از این نظر، برآوردن الزامات محصولات خودرو در واقع پیچیده است و الزامات فوق برای قطعات خودرو (برای قطعات الکترونیکی، یک سیستم است). نحوه تبدیل الزامات به قطعات الکترونیکی بسیار دشوار می شود. برای حل این مشکل، طبیعتاً استانداردهایی به وجود آمده اند که استانداردهای AEC شناخته شده ترند:
الزامات AEC Q100 برای اجزای دستگاه فعال
الزامات AEC Q200 برای قطعات غیرفعال (دستگاه مثبت).
البته، حدس میزنم بسیاری از مردم نیز خواهند گفت که استانداردهای شرکتی زیادی برای OEM ها وجود دارد. اما من همچنین می خواهم درک خود را در این مورد به اشتراک بگذارم. OEM که قبلاً برای آن کار می کردم دارای استانداردهای الزامات قابلیت اطمینان عمومی مرتبط است، اما یک جزء کامل خودرو (سیستمی متشکل از قطعات الکترونیکی) را ارزیابی می کند، نه اینکه مستقیماً اجزای الکترونیکی را که این اجزا را تشکیل می دهند مورد هدف قرار دهد. (مقاومت، خازن، ترانزیستور، تراشه و غیره). اگرچه الزامات آن می تواند به عنوان مرجعی برای انتخاب اجزای سطح پایین استفاده شود، اما هنوز برای آزمایش قطعات الکترونیکی بسیار نامناسب است.
بررسی مقررات خودرو
در کار قبلی ام، استفاده از برخی قطعات الکترونیکی که گواهینامه AEC Q100/200 را نداشتند، اجتناب ناپذیر بود. بسیاری از پرسنل کارخانه خودروسازی مایلند برخی از تأیید اعتبار را برای بررسی اینکه آیا با مقررات خودرو مطابقت دارد یا خیر انجام دهند.
نظر شخصی من این است که این روش چندان موثر نیست، زیرا این آزمایشات فقط تست های ضروری هستند اما کافی نیستند. فقط می توان از آن برای رد در دسترس بودن دستگاه استفاده کرد، نه برای تأیید اینکه می توان از آن استفاده کرد.
دلیل ساده است: حجم نمونه خیلی کوچک است و موارد آزمایش شده کافی نیستند. برای قطعاتی که در مقادیر زیاد تولید می شوند مانند نیمه هادی ها، آزمایش تعداد کمی از نمونه ها برای تعیین قابلیت اطمینان آنها بسیار غیر قابل اعتماد است. در اینجا ما همچنین میتوانیم نگاهی به موارد آزمایش گواهینامه اصلی انجام شده توسط AEC Q100 بیندازیم، یعنی میتوانید تفاوت را ببینید.
کدام استاندارد سختتر است؟
مقررات خودرو یا مقررات صنعتی، کدام یک الزامات بالاتری دارد؟ عموماً اعتقاد بر این است که ترتیب استاندارد بالا و پایین، صنعت نظامی > خودرو > صنعت > لوازم الکترونیکی مصرفی است. اما شخصا نمی توانم این دستور را به طور کامل بپذیرم. صنعت حوزه بسیار وسیعی است و محیطها و الزامات قابلیت اطمینان نیز بسیار متفاوت هستند. می توان تصور کرد که الزامات قابلیت اطمینان یک تجهیزات صنعتی بزرگ هرگز کمتر از یک خودرو نخواهد بود. (به عنوان مثال، تجهیزات کلیدی یک نیروگاه بزرگ)، و در عین حال، سختی محیط ممکن است بسیار بیشتر از نیازهای خودروها باشد. نمی توان به سادگی گفت که الزامات نظارتی صنعتی کمتر از خودروها است.
معایب استفاده از قطعات مخصوص خودرو
هیچ انتخابی نمی تواند فقط مزایا و معایبی داشته باشد. معایب استفاده از قطعات الکترونیکی استاندارد خودرو چیست؟
اول از همه، گران است، با سیستم مورد نیاز بالا، هزینه های توسعه و تأیید بالا، و خروجی کم، که باعث می شود هزینه بسیار بالاتر از لوازم الکترونیکی مصرفی باشد. آستانه نسبتاً بالا همچنین منجر به حق بیمه فروش بیشتر می شود.
دومین عیب این است که انتخاب مشکل است. هر کسی که الکترونیک بازی می کند می داند که امروزه قطعات الکترونیکی بسیار فراوان هستند. راه حل های زیادی برای محصولات با عملکرد یکسان وجود دارد و پیچیدگی آن ممکن است بسیار متفاوت باشد. با این حال، گاهی اوقات برای برآوردن الزامات مقررات خودرو، برخی از محصولات بسیار یکپارچه باید کنار گذاشته شوند. طرح.
یکی دیگر از معایب آشکار این است که برخی از محصولات از نظر فناوری عقب مانده هستند و مقدار زیادی از کار تأیید بر سرعت محصولات جدید به بازار تأثیر می گذارد. در عین حال، استراتژی کلی راه اندازی تولیدکنندگان تراشه این است که قبل از اعمال محصول در بازار، منتظر بمانند تا بازار لوازم الکترونیکی مصرفی بالغ شود. به بازار خودرو به عنوان مثال، در سال 2013، یک محصول توسعه یافته توسط ویرایشگر از پردازنده ARM Cortex A9 استفاده کرد. در آن زمان، اساساً بهترین محصول در بازار خودرو بود، اما پردازنده ARM Cortex A57 در بازار مصرف غیر معمول نبود.
خطرات استفاده از قطعات الکترونیکی غیر استاندارد خودرو در خودرو چیست؟
این موضوع واقعا پیچیده است و باید از جنبه های مختلف مورد قضاوت قرار گیرد:
1. اگرچه گواهینامه مربوطه را دریافت نکرده است، عملکرد و قابلیت اطمینان محصول در واقع الزامات را برآورده می کند و همچنین توسط تعداد زیادی از برنامه ها تأیید شده است. اگر چنین باشد، خطر نسبتاً کوچک است.
2. این یک نکته بسیار مهم است که ارتباط بین اجزا و سیستم ها است. عملکرد و قابلیت اطمینان سیستم از قطعات الکترونیکی سطح بعدی تشکیل شده است، بنابراین تحت همان طراحی، محصولاتی که از قطعات غیر استاندارد خودرو استفاده می کنند قطعا بدتر خواهند بود. با این حال، طراحی خوب می تواند الزامات عملکرد قطعات را کاهش دهد. در صورتی که اقدامات حفاظتی به خوبی طراحی شده باشد و خرابی قطعه تاثیر جزئی بر سیستم داشته باشد، می توان از قطعات غیر استاندارد خودرو برای ساخت محصولات بهتر استفاده کرد.
با توجه به محدودیتهای فناوری و فرآیندهای فعلی، هر قطعه الکترونیکی که نیاز به استفاده در خودروها دارد، نمیتواند به اصطلاح مقررات خودرو را رعایت کند. اما برای تحقق بخشیدن به عملکردهای خاص روی خودرو، باید از این اجزا استفاده کرد. این وضعیت را می توان به دو دسته تقسیم کرد:
آ. این عملکرد الزامات ایمنی بالایی دارد و انحرافات را نمی توان پذیرفت.
مثال: عملکرد E-CALL برای تماس های اضطراری. برای اطمینان از این عملکرد، باید یک باتری پشتیبان روی دستگاه نصب شود. این عملکرد مربوط به ایمنی زندگی است و طبق رتبه بندی ASILI (ISO26262) برخی شرکت ها، رسیدن به سطح B الزامی است.
و ما می دانیم که حفظ عملکرد بالا در -40 درجه برای باتری ها بسیار دشوار است. بنابراین، راه حل برخی از شرکت ها این است که یک سیم مقاوم در برابر گرمایش را روی باتری بپیچند و آن را در دمای پایین گرم کنند تا از عملکرد اطمینان حاصل شود. در حال حاضر، آن را با استانداردهای یک جزء واجد شرایط نیست، اما به عنوان یک مجموعه قطعات، می تواند الزامات استاندارد سازنده خودرو را برآورده کند. . این همچنین رابطه بین استانداردهای شرکتی OEM و استانداردهای قطعات را نشان می دهد.
ب این عملکرد به طور کلی شامل ایمنی نمی شود، بنابراین می توانید انحرافات را بپذیرید
مانند صفحه نمایش LCD سیستم سرگرمی. نمایش احتمالی کاهش پاسخ و عملکرد نوری در دماهای پایین. اما این وضعیت مورد قبول برخی از کادر مهندسی قرار خواهد گرفت.
3. برخی از افراد "جسور" و بی دقت ایده های خاصی مانند کاهش هزینه ها یا دستیابی به عملکرد بهتر دارند و فقط می خواهند عملکرد و دقت خود را از طریق تعداد کمی نمونه در مدت زمان کوتاه بررسی کنند. قابلیت اطمینان، در این مورد فقط می توانم بگویم که همه چیز در آینده به شخصیت بستگی دارد، هیچ کس نمی داند چه اتفاقی خواهد افتاد.