Além do custo, existe um motivo para não usar componentes com classificação mais alta do que o exigido pelo projeto?

(Desculpas iniciais, se esta pergunta parecer muito vaga, estou tentando formular a declaração do problema ao fazer isso)

Estou pensando em montagem de circuitos em um ambiente de alta variabilidade / baixo MOQ, do ponto de vista de componentes passivos. Supondo pegadas idênticas, eu gostaria de poder substituir:

Resistores

• % de tolerância mais apertada para folgas
• maior potência para menor

Capacitores

• Maior voltagem para menor

O que estou tentando entender é: se estou criando um protótipo de vários projetos diferentes, o gerenciamento de estoque de peças se torna um problema substancial. Se eu pudesse agregar o valor do componente e usar as mesmas peças sempre que possível, os requisitos de estoque diminuirão, provavelmente o suficiente para compensar o custo potencialmente mais alto dos itens individuais.

Será que uma abordagem como essa funciona ou eu quebraria os projetos fazendo isso? Se isso funcionar, que outros componentes posso tentar padronizar?

Sim, isso é válido e geralmente é feito para casos pontuais produzidos a partir de material "laboratório" local. Existe um custo na manutenção de mais peças, o que pode facilmente diminuir a economia do uso de resistores de 5% em vez de resistores de 1% nos casos em que 5% são bons o suficiente.

Também existem custos de produção para cada peça diferente usada. Mesmo em grandes volumes, a máquina de escolher e colocar deve ser configurada separadamente, diferentes bobinas precisam ser compradas, mantidas em algum lugar etc. A menos que você tenha um produto de volume muito alto, não faz sentido usar um resistor de 10 kΩ 5% em um local em que é necessário usar 1% de tolerância do mesmo resistor em outro local da mesma placa.

Em outros casos, você deve ter cuidado para que as melhores especificações em uma dimensão não causem trocas com as quais você se preocupa em outra dimensão. Por exemplo, você menciona capacitores de tensão mais alta substituídos onde é necessária uma tensão mais baixa. Tudo bem eletricamente, mas os limites de voltagem mais alta serão fisicamente maiores na maioria das vezes. O mesmo vale para resistores de alta potência. Eletricamente, um resistor de 2 W 100 is é um superconjunto de um resistor de ¼ W 100,, mas o resistor de 2 W será significativamente maior, o que pode resultar em outros custos.

Sim, isso funciona, e achamos útil para itens produzidos em volumes relativamente pequenos (milhares ou menos). Se você pode comprar um rolo de resistores ou capacitores, pode ser significativamente mais barato e mais conveniente do que tentar lidar com vários tipos de peças em quantidades menores (como 200 por vez).

Não enlouqueça com isso, mas coisas como capacitores de desvio, diodos e resistores, transistores de jujuba e alguns tipos de reguladores são baratos o suficiente para que faça sentido estocar. Às vezes, uma parte um pouco maior pode fazer sentido (como em capacitores de bypass de cerâmica), onde 0402 pode ser a parte mais barata, mas 0603 é mais fácil de manusear e vem em bobinas menores (4.000 em vez de 10.000) e você pode obter 16V em vez de 10V para um preço semelhante, para que eles trabalhem em mais lugares.

Eu costumo usar resistores de 1% para a maioria dos propósitos em que uma rede (5%) não pode ser usada e onde um bom resistor (0,05% ou o que seja) não é necessário. Às vezes, isso pode significar resistores de pull-up de 1%, e tudo bem. Material de volume obtém os resistores de 5%, é claro.

Se acontecer que algo será feito em grande quantidade, você desejará revisar a BOM em detalhes de qualquer maneira, por isso não vejo muita desvantagem (você deve colocar a engenharia na frente para determinar as tolerâncias exigidas). Tenha cuidado para que as peças com especificações mais altas sejam realmente mais especificadas em todos os aspectos e que você não perca algo como classificação de tensão, faixa de temperatura ou classificação de sobretensão. Uma falha de campo único pode acabar com uma enorme economia.

Em geral, não existem muitos problemas.

No entanto, classificações de potência / voltagem mais altas geralmente significam componentes maiores. Se você está apenas embarcando no pão ou tem um amplo espaço de PCB, esse não é um problema tão grande (pode até ser útil ter componentes maiores para rotear as coisas através deles).

Além disso, quando se trata de algo com tamanho de alta frequência, pode começar a desempenhar um papel no layout da placa de circuito impresso e nas propriedades intrínsecas dos componentes, como indutâncias e capacitâncias indesejadas.

Em geral, você não deve ter problemas, mas mantenha sempre sua política em mente.

Se você está fazendo prototipagem e produzindo execuções piloto, a fabricação em larga escala envolve, sem dúvida, o uso dos componentes de especificação mínima. Se você produz um projeto de PCB, pode ser bom permitir orifícios de PCB padrão e mínimo, por exemplo, para que sua tampa de 50V de ponta única possa ser substituída por um tipo de 16V fisicamente menor sem dobrar o componente leads na linha de produção.

O peso não foi mencionado, mas é improvável que seja considerado, a menos que você esteja produzindo para a NASA. Mas então, você estaria usando o Milspec, sem dúvida.

Inevitavelmente, haverá circunstâncias especiais estranhas pelas quais você tropeçará. Aqui estão algumas histórias de guerra, não necessariamente relacionadas a componentes passivos:

Nos primeiros dias da microcomputação, os programas eram armazenados e recuperados de fitas cassete. Tecnologia há muito esquecida agora, mas na época, um gravador barato e alegre reinava. As máquinas padrão "profissionais" estavam tão empenhadas em compensar isso, aquilo e a outra coisa que levaram a gravação ao ponto de inutilização.

Houve o incidente em que uma corrida piloto foi produzida com kits fornecidos pela empresa de design a partir de seu estoque padrão. Houve 1 desistência dos 600 produzidos (e esse foi um diodo montado incorretamente) contra uma taxa esperada de desistência de 1%. O fabricante entrou em produção em grande escala e entrou em pânico com mais de 30% de falhas. A causa foi atribuída a transistores de baixa especificação. Apenas dentro da especificação e não seguindo a distribuição de especificação esperada. Parecia que o que estava sendo fornecido era o grau "hobby" de baixo preço, rejeitado pelos grandes fabricantes asiáticos e enviado aos remansos de marketing. Nosso fabricante local aditou um filtro extra - processando os dispositivos de baixa qualidade por meio de um testador beta e retornando o valor mais baixo da faixa a ser vendido nas lojas de eletrônicos locais ...

Finalmente, houve um dispositivo que falhou consistentemente quando os chips de um fabricante foram instalados em um ponto específico. Eles estavam contando consistentemente entre 2 e 3 pulsos quando apenas um foi enviado. O momento da lâmpada foi quando o representante do fabricante exclamou que eles apenas lançavam dispositivos "três vezes mais que a velocidade do relógio". O pulso do gatilho era muito curto e os dispositivos defeituosos estavam contando o pulso e seus reflexos ...

Vejo que esta pergunta foi respondida, mas mencionarei algumas coisas. Primeiro, as classificações de tensão do capacitor SMT X7R, X5R e como a capacitância muda com a tensão aplicada. Dê uma olhada neste: -

Está dizendo a você que a capacitância real de muitos capacitores comuns varia significativamente com o nível de tensão aplicado. Se você precisar que a capacitância seja estável com tensões variadas, use um capacitor melhor ou um que seja classificado para tensão mais alta (a% de variação em C é muito menor).

Artigo que mostra isso aqui

O MIL-HDBK-217F ( aqui ) ainda é um pedaço de texto bastante significativo para determinar MTBFs de placas de circuitos eletrônicos e o que sustenta um MTBF melhor é a desclassificação de componentes para reduzir o estresse do circuito. A Tabela 3-2 (páginas 3-4 e 3-5) mostra os tipos de ambiente a serem escolhidos para análise e varia de "Terrestre, Benigno" a "Espaço, Vôo" até o nível mais alto, "Canhão, Lançamento" - cada A categoria "serviço" atribui um peso significativamente diferente ao valor de desclassificação para todos os componentes comumente usados.

Por exemplo, o diodo - o tipo deve ser escolhido e a confiabilidade básica pode variar em uma proporção de até 6,57: 1. Depois, há um fator de tensão a ser considerado - se a tensão aplicada for menor que 30% da tensão nominal, o "valor da tensão" será de 0,054, enquanto na tensão nominal de 100% o "valor da tensão" será 1 - basicamente, isso significa que você pode espera que o diodo s dure 18,5 vezes mais quando tiver apenas 30% (ou menos) de sua tensão nominal aplicada.

Não vou aprofundar isso, mas é uma razão muito significativa para escolher componentes que sejam seriamente superestimados.

Não vejo motivo para não fazê-lo, mas lembre-se de algumas coisas. Duvido que você consiga superar o preço de um resistor de 5% comprando lotes de 1% ou 0,1% s, talvez dependa do volume. Além disso, essas não são as únicas características desses componentes com que se preocupar. Para capacitores, o material dielétrico pode importar, por exemplo. Além disso, o projetista (ou você) pode ter escolhido cuidadosamente um resistor que atenda aos requisitos ambientais. Outras peças de um fabricante respeitável nem sempre são iguais a outras ... Nada como perseguir um problema que acaba sendo uma peça falsificada ou algo parecido.

Apenas apontando esse tipo de coisa, muitas vezes tive que caçar compras ou fabricação, porque alguém pensava que não era grande coisa substituir a parte mais barata que eles viam ou uma que estava mais disponível ...