Autre que le coût, y a-t-il une raison pour ne pas utiliser des composants mieux cotés que ceux demandés par la conception?

(Excuses d'avance si cette question semble trop vague, j'essaie de formuler l'énoncé du problème en posant cette question)

Je pense à l'assemblage de circuits dans un environnement à forte variabilité des composants / faible MOQ, du point de vue des composants passifs. En supposant des empreintes identiques, j'aimerais pouvoir remplacer:

Résistances

• % de tolérance plus serré pour le lâche
• puissance plus élevée pour plus faible

Condensateurs

• Tension plus élevée pour plus faible

Ce que je veux dire, c'est que si je prototype de nombreuses conceptions différentes, la gestion des stocks de pièces devient un problème important. Si je pouvais agréger par valeur de composant et utiliser les mêmes pièces dans la mesure du possible, les besoins en inventaire baisseraient, assez probablement pour compenser le coût potentiellement plus élevé des articles individuels.

Est-ce qu'une approche comme celle-ci fonctionne, ou est-ce que je briserais des conceptions en faisant cela? Si cela fonctionne, quels autres composants puis-je essayer de standardiser?

Oui, cela est valable et est généralement utilisé pour les pièces uniques produites à partir d'un stock local de "laboratoire". Il y a un coût à entretenir plus de pièces, ce qui peut facilement éclipser les économies d'utilisation de résistances de 5% au lieu de résistances de 1% dans les cas où 5% est suffisant.

Il y a aussi des coûts de production pour chaque pièce différente utilisée. Même à des volumes élevés, la machine pick and place doit être configurée séparément, différentes bobines doivent être achetées, conservées quelque part, etc. À moins que vous n'ayez un produit à très haut volume, cela n'a aucun sens d'utiliser une résistance de 10 kΩ à 5% en un seul endroit lorsque vous devez utiliser une tolérance de 1% sinon la même résistance ailleurs sur la même carte.

Dans d'autres cas, vous devez faire attention à ce que la meilleure spécification dans une dimension ne provoque pas de compromis qui vous tiennent à cœur dans une autre dimension. Par exemple, vous mentionnez des condensateurs à tension plus élevée substitués là où une tension plus faible est requise. C'est OK électriquement, mais les plafonds de tension plus élevés seront physiquement plus grands la plupart du temps. Il en va de même pour les résistances de puissance supérieure. Sur le plan électrique, une résistance de 2 W 100 Ω est un sur-ensemble d'une résistance de ¼ W 100 Ω, mais la résistance de 2 W sera considérablement plus grande, ce qui peut entraîner d'autres coûts.

Oui, cela fonctionne, et nous le trouvons utile pour les choses qui sont produites en relativement petit volume (des milliers ou moins). Si vous pouvez acheter une bobine de résistances ou de condensateurs, cela peut être beaucoup moins cher et plus pratique que d'essayer de traiter plusieurs types de pièces en plus petites quantités (comme 200 à la fois).

Ne devenez pas fou avec ça, mais des choses comme les condensateurs de dérivation, les diodes et les résistances, les transistors Jellybean et certains types de régulateurs sont suffisamment bon marché pour qu'il soit logique de faire le plein. Parfois, une partie un peu plus grande peut avoir un sens (comme dans les condensateurs de dérivation en céramique) où 0402 peut être la partie la moins chère, mais 0603 est plus facile à manipuler, et vient en bobines plus petites (4000 plutôt que 10000) et vous pouvez obtenir 16V plutôt que 10V pour un prix similaire, donc ils travaillent dans plus d'endroits.

J'ai tendance à utiliser des résistances de 1% dans la plupart des cas où un réseau (5%) ne peut pas être utilisé et où une bonne résistance (0,05% ou autre) n'est pas requise. Cela peut parfois signifier 1% de résistances de pullup, et ça va. Le volume obtient les résistances de 5%, bien sûr.

S'il s'avère que quelque chose va être fait en quantité sérieuse, vous voudrez quand même passer en revue la nomenclature en détail, donc je ne vois pas beaucoup d'inconvénients (vous devriez de toute façon mettre l'ingénierie en avant pour déterminer tolérances requises). Veillez à ce que les pièces de spécification plus élevées soient en fait plus élevées à tous égards et que vous ne manquiez pas quelque chose comme la tension nominale, la plage de température ou la surtension. Une défaillance d'un seul champ peut effacer énormément d'économies.

En général, il n'y a pas beaucoup de problèmes.

Cependant, des puissances / tensions plus élevées signifient généralement des composants plus grands. Si vous ne faites que de la planche à pain ou que vous avez un grand espace PCB, ce n'est pas un gros problème (il peut même être utile d'avoir des composants plus gros pour acheminer les choses à travers eux).

De plus, en ce qui concerne tout ce qui a une taille de hautes fréquences, il peut commencer à jouer un rôle à la fois dans la disposition des PCB et dans les propriétés intrinsèques des composants tels que les inductances et les capacités indésirables.

En général, vous ne devriez avoir aucun problème, mais gardez toujours à l'esprit votre politique.

Si vous prototypez et produisez des séries pilotes, la fabrication à grande échelle impliquera sans aucun doute l'utilisation des composants de spécification minimale. Si vous produisez une conception de PCB, il peut être judicieux de permettre des trous min-spec ainsi que vos trous de PCB standard, par exemple, de sorte que votre capuchon unique de 50 V pourrait être remplacé par un type 16 V physiquement plus petit sans plier le composant conduit sur la ligne de production.

Le poids n'a pas été mentionné, mais il est peu probable qu'il soit pris en compte à moins que vous ne produisiez pour la NASA. Mais alors, vous utiliseriez Milspec, sans aucun doute.

Il y aura inévitablement des circonstances spéciales étranges que vous allez trébucher. Voici quelques histoires de guerre, pas nécessairement liées aux composants passifs:

Au début de la micro-informatique, les programmes étaient stockés et récupérés sur des cassettes. Une technologie oubliée depuis longtemps, mais à l'époque, un enregistreur bon marché et gai était roi. Les machines standard "professionnelles" étaient tellement déterminées à compenser cela, cela et l'autre chose qu'elles ont trafiqué l'enregistrement au point d'être inutilisables.

Puis il y a eu l'incident où une série pilote a été produite avec des kits fournis par la société de conception à partir de leur stock standard. Il y a eu 1 abandon sur les 600 produits (et c'était une diode mal montée) contre un taux d'abandon prévu de 1%. Le fabricant est entré en production à grande échelle et a sonné de panique avec 30% d'échecs et plus. La cause a été attribuée aux transistors de faible spécification. Seulement juste dans les spécifications et ne suivant pas la distribution des spécifications attendue. Il est apparu que ce qui était fourni était le grade "amateur" bas de gamme rejeté par les grands fabricants asiatiques et envoyé aux eaux stagnantes. Notre fabricant local a ajouté un filtre supplémentaire - traitant les appareils de faible qualité via un bêta-testeur et renvoyant le plus bas de la gamme pour être vendu dans les magasins d'électronique locaux ...

Enfin, il y avait un appareil qui échouait constamment lorsque les puces d'un fabricant étaient installées à un point particulier. Ils comptaient constamment entre 2 et 3 impulsions lorsqu'une seule était envoyée. Le moment de l'ampoule a été lorsque le représentant du fabricant s'est exclamé qu'ils ne sortaient jamais que des appareils «trois fois plus rapides». L'impulsion de déclenchement était très courte et les appareils défaillants comptaient à la fois l'impulsion et ses réflexions ...

Je vois que cette question a reçu une réponse, mais je mentionnerai deux ou trois choses. Tout d'abord, les cotes de tension des condensateurs SMT X7R, X5R et la façon dont la capacité change avec la tension appliquée. Regarde ça: -

Cela vous indique que la capacité réelle de nombreux condensateurs courants varie considérablement en fonction du niveau de tension appliqué. Si vous avez besoin d'une capacité stable avec des tensions variables, utilisez un meilleur condensateur ou un condensateur évalué pour une tension plus élevée (le changement en% en C est beaucoup moins).

Article qui montre que c'est ici

MIL-HDBK-217F ( ici ) est toujours un texte assez important pour déterminer les MTBF des cartes de circuits électroniques et ce qui sous-tend un meilleur MTBF est le déclassement des composants pour réduire la tension de leur circuit. Le tableau 3-2 (pages 3-4 et 3-5) vous indique les types d'environnement à choisir pour l'analyse et va de "Ground, Benign" à "Space, Flight" au plus haut niveau, "Cannon, Launch" - chacun La catégorie «service» accorde un poids significativement différent à la valeur de déclassement pour tous les composants couramment utilisés.

Par exemple, la diode - le type doit être choisi et la fiabilité de base peut varier dans un rapport allant jusqu'à 6,57: 1. Ensuite, il y a un facteur de contrainte de tension à considérer - si la tension appliquée est inférieure à 30% de la tension nominale, le "chiffre de contrainte" est de 0,054 tandis qu'à 100% de la tension nominale, le "chiffre de contrainte" est de 1 - cela signifie essentiellement que vous pouvez attendez-vous à ce que la diode dure 18,5 fois plus longtemps lorsqu'elle n'a que 30% (ou moins) de sa tension nominale appliquée.

Je ne vais pas plus loin, mais c'est une raison très importante de choisir des composants qui sont sérieusement surévalués.

Je ne vois aucune raison pour cela, mais gardez à l'esprit quelques choses. Je doute que vous puissiez battre le prix d'une résistance de 5% en achetant beaucoup de 1% ou 0,1%, cela dépend peut-être du volume. Ce ne sont pas non plus les seules caractéristiques de ces composants à s'inquiéter. Pour les condensateurs, le matériau diélectrique peut être important par exemple. Le concepteur (ou vous) peut également avoir soigneusement sélectionné une résistance qui répond aux exigences environnementales. D'autres pièces d'un fabricant réputé n'équivalent pas toujours à des pièces d'un autre ... Rien de tel que de rechercher un problème qui se révèle être une pièce contrefaite ou similaire.

Juste pour signaler ce genre de choses, j'ai souvent dû chercher à acheter ou à fabriquer parce que quelqu'un pensait que ce n'était pas grave de remplacer la pièce la moins chère qu'ils voyaient ou celle qui était plus disponible ...