什么將有缺陷隔離變壓器接口與無瑕疵的原型分開？

新設(shè)計(jì)需要在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)更小巧、更廉價(jià)，包含更多功能。為降低風(fēng)險(xiǎn)，我選擇重新使用以前設(shè)計(jì)的物理接口，包括隔離變壓器到其外設(shè)。然而，更小設(shè)計(jì)的限制，加上新增功能，不允許完全使用現(xiàn)有的接口器件。

為配合PCB(印刷電路板)空間，更改實(shí)現(xiàn)與外界隔離的6個(gè)變壓器，從方形、雙E核設(shè)計(jì)到更有效體積的圓形壺狀核設(shè)計(jì)。公司以前設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)，設(shè)計(jì)文檔不是強(qiáng)制的，沒有太多制作新變壓器的基礎(chǔ)。然而，只要保持同樣的轉(zhuǎn)換率，適當(dāng)?shù)木€規(guī)格和相似的流量密度，于是認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)就會很低。我精確地繼承這個(gè)方法，也做了最糟情況的計(jì)算，由飽和度檢驗(yàn)許多臨界情況。使用基于電壓流量密度的變壓器飽和公式(B=[V×108]/[4×N×AC×f])，在這里B為流量密度，V為供電電壓，N為轉(zhuǎn)換次數(shù)，AC為代表性區(qū)域，f為應(yīng)用頻率。它實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)具有超過50%的飽和極限。

為進(jìn)一步減小風(fēng)險(xiǎn)，我們向海外經(jīng)銷商訂購了推薦的若干低價(jià)格原型。由于原型工作的低數(shù)量，US工廠比常用的海外產(chǎn)品工廠更適合生產(chǎn)樣品。原型運(yùn)行正常，我們按時(shí)交付了新設(shè)計(jì)、低于預(yù)算且留有余地。

現(xiàn)場測試若干單元幾個(gè)月后，接到報(bào)告稱新設(shè)計(jì)在測試時(shí)間歇性失效。在測試場和實(shí)驗(yàn)室測試多次后，將問題定位于外界接口與另一個(gè)設(shè)備的相互作用。奇怪的是在發(fā)布之前我們已經(jīng)多次測試過設(shè)備的兼容性。更失望的，失敗的根本原因是新變壓器設(shè)計(jì)的飽和。怎么會這樣呢?我們已經(jīng)進(jìn)行了冗余設(shè)計(jì)，并測試了很多樣品。找到最初設(shè)計(jì)資格樣品變壓器的老模塊。當(dāng)我們采用硬件測試設(shè)備時(shí)，不能復(fù)現(xiàn)問題。然而，使用測試場的硬件，問題就復(fù)現(xiàn)。現(xiàn)在不得不確定兩板硬件之間是有差別的。

新變壓器設(shè)計(jì)采用無缺口的壺型核，其價(jià)格低且比有缺口的壺型核供貨容易。其在很多領(lǐng)域滿足飽和需求。然而，我們在計(jì)算中沒有考慮電流而不是電壓引發(fā)的瞬態(tài)飽和。結(jié)果，圓形樣品測試中，兩個(gè)壺型核部分沒有完全壓緊，出現(xiàn)了不必要的空氣缺口。因?yàn)閴匦秃苏戳司蹃啺孵?，不必要的缺口被永久固定了。這個(gè)無意識的空氣缺口足夠阻止樣品變壓器發(fā)生飽和。但我們將變壓器產(chǎn)品移到海外工廠生產(chǎn)，工廠正確地使用沒有空氣缺口的變壓器。這些變壓器在現(xiàn)場測試飽和，我們不得不更換模塊。好消息是我們沒有很多產(chǎn)品在現(xiàn)場測試。