汽车电子电路咋画？板子赶工期那点事儿

最坏情况估算

目的：
做硬件电路可靠性的老工程师都清楚，很多批量投产后才冒出来的漂移故障、元器件烧损问题，等流片、贴片完再返工，成本往往是前期设计阶段改的几十倍。我们做最坏情况电路性能分析和最坏情况元器件应力分析，核心就是在设计阶段就把所有极端边界条件拉满跑一遍，把那些藏在常规测试里根本发现不了的、会直接影响电路输出稳定性和元器件长期寿命的核心变量全揪出来，定位整个电路里设计考虑不周、可靠性余量不足的薄弱点，提前预判后续批量使用中大概率会出现的参数漂移类故障，直接给出可落地的调整优化方向，从设计源头把电路的固有可靠性拉上去，而不是等出了批量问题再去现场救火。

内容
· 评价电路的性能及其漂移：我们不会随便套通用公式走个过场，而是结合电路的实际应用场景，选适配的容差分析、极端边界叠加方法，把温度漂移、电源波动、元器件参数公差叠加这些极端条件全部纳入分析范围，完整评估电路在最坏工况下的实际输出表现，以及全生命周期里的参数漂移趋势，提前排查出性能超差的风险点。
· 元器件的评价：我们会逐一对电路里每一颗元器件在最坏工况下的实际承压、功耗、结温等参数做全维度校验，确认有没有超出器件额定值的过应力情况，分析结果能直接给元器件选型、降额等级设定和电路周边配套设计提供实打实的参考依据，避免出现选的器件余量不足，或者盲目选高规格器件造成不必要的成本浪费。

图1 最坏情况分析的更多的是与负荷相关的损坏

最坏情况分析可通过以下的步骤实现

1） 分割电路模块：将电路分割成为各个功能部分，加以分类和归属。

2） 确定电路分析内容：对每个电路分析的内容，罗列在分析需求之中。

3） 确定判定的阈值：对每个分析项目，确定必须保证的阈值。

4） 确定相关的器件&环境信息：在每个具体的分析文件之中，首要做的事情，就是将可以获取的信息整理归类。获取的对象包括：

a.器件的Datasheet

b.客户需求的标准内的内容定义

c.未知信息的假设

d.选择电路分析的方法&参数

5） 选择合适的分析方法，在牵涉问题较多的电路之中是非常关键的。

a.运用Mathcad的公式

b.不同的电路分析方法

6） 尝试不同的方法：选择双端值法、平均值法和蒙特卡洛方法。

图2 结果表格

进了整车企业之后，很多之前的看法有一些改变。从实际的结果来看，为了更好地利用好这些设计，可以多运用一些工具和辅助实验结合的方式，尽可能把广泛运用的DFSS的方法运用起来，将电路设计与功能设计需求和满足结合起来。以下图为例，我们考虑方法上的统一。

·使整个设计和估算成为一个完整的受控过程，将功能需求与前端的设计分析和后续细节分析通过合适的内容链接起来

分析所有相关的参数之后，把扰动和控制因素进行分离，更直观。

这倒是和之前一样的过程，把分析过程梳理出来。

通过实验设计的方法分段参数的办法，可以把整个敏感度快速的显示出来。然后通过这个来组合出结果。

小结：总的来说，方法有不同，但是如何简化，如何能更快的得到结果是共通的。

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