實用“防呆”電路設計實例(06-100)

　　Mistake Proofing背景及特點

　　Mistake Proofing 起源于日本，最初稱為Fool Proofing，后改為Mistake Proofing，這一理念下的生產質量控制體系目的是制造零缺陷產品，主旨是占用很少的時間和人力，利用制具、夾具、電子報警等來防止生產失誤及工傷的發生。其特點包括：容易操作、安裝簡便、操作人員不需要保持長時間警惕、低成本、能提供實時反饋和預防。一個好的Mistake Proofing 系統能預防失誤而不僅僅是發現失誤，系統應不需要操作人員的注意力，并且很好的預防人心煩、勞累及精力不集中時發生生產事故、或生產出有風險的產品。

　　這一理念產生后便在很多領域得到了廣泛應用。例如汽車電子系統中，汽車油箱蓋子沒蓋好，汽車不能啟動；汽車車門沒關好，車不能啟動或用警示燈告知司機。這些簡單的設計，在關鍵時刻卻能挽救人的生命。在生產設備中常常有一些檢測手段，當設備操作人員把手伸入危險區域時，設備會緊急停止，防止工傷發生。這些設計對于專業的電子工程師很容易實現，且只需要很小的成本和人力。但這些理念值得我們設計工程師學習，下面介紹筆者工作中設計的一套Mistake Proofing 測試系統。
　　
　　電路設計實例

　　設計背景：通訊基站或3G通訊系統一般對系統的頻率源有很高的精度要求，常用到溫控晶振，一般溫控晶振從上電到頻率穩定需要10分鐘左右。因此出廠做頻率測試時要預上電來加快測試效率。筆者在分析一個型號溫控晶振的不良品時發現，一些不良是由于產品瞬間電壓反向所致。而該產品的引腳為非對稱設計，一面2個引腳, 另一面3個引腳，插入預上電測示制具時，如果反向映不能放入制具，但是操作人員可能一時大意，當發現不能插入時，已經有了瞬間反向電壓，而12V的電壓會造成一些芯片(IC)的瞬間破壞或潛在危險。這就直接影響到經濟效益，一般一顆溫控晶振市場價為80美元左右。更為可怕的是有時IC的損壞并不是立刻失效，而是到客戶手中后，在通訊系統中使用一段時間后失效，客戶退貨將帶來更大的損失，影響到公司產品信譽。

　　電路設計：為了避免這一側是失誤發生，筆者對測試制具作了Mistake Proofing 系統設計。電路如圖1所示。U1為光電開關、 Q1為P-channel MOSFET、 P1為待測產品、D1為發光二極管。