Bonjour Lambda!
J′ai un petit problème concernant mon profil de mission, notamment au niveau de définition des phases et de leur cyclage thermique. La seule information dont je dispose concernant la mission de mon équipement c′est qu′il sera 30% ON et 70% OFF.
L′enchainement de ces phases se fera de façon aléatoire. Cependant pour l′analyse thermique qui a été effectuée sur l′équipement, les hypothèses suivantes ont été prises :
- L′équipement a été simulé sur des cycles de durée 100min chacun
- Ces cycles sont en dent de scie (phase ascendante : 30min = 30% et phase descendante : 70min = 70%)
Il s′agit donc du pire cas thermique car à chaque cycle, on enchaine toute la phase ON puis on passe en OFF. Mais dans la réalité cela ne se passera pas de cette façon, ce sera beaucoup aléatoire. On aura tout de même 30% ON et 70% OFF.
Comment est-ce que je peux définir les phases de mon profil de mission sachant que je connais pas l′enchainement des ON/OFF ?
Mon idée est de :
- utiliser le pire cas (cyclages thermiques en dent de scie)
- prendre des cyclages thermiques ont une durée de 100min (imposés par le client)
- ne pas différencier ON et OFF donc n′avoir qu′une seule phase qui correspond à ensemble de cycles thermiques d′une durée de 100min sur toute la durée de mission.
Autre idée :
- Tenir compte des 30% ON et 70% OFF dans la définition des durées des phases ON et OFF.
- Mais on perd l′information sur les cycles thermiques : comment définir des cycles thermiques dans chaque situation?
Merci d′avance de votre aide.
Y.O.
Bonjour,
Il y a beaucoup de points importants dans votre question !
Je vais fractionner ma réponse en plusieurs messages faute d′un moment libre suffisamment grand pour répondre en une fois.
1. Créer le profil de vie est une étape clé de la prévision de fiabilité avec FIDES. Non seulement la qualité du profil conditionne la qualité de la prévision, mais le profil de vie FIDES, s′il est bien fait, devient un élément central d′ingénierie. Il va intéresser les spécialistes des environnements, des essais, du soutien logistique, en plus bien sûr des bureaux d′étude et de la sûreté de fonctionnement. Hatez-vous lentement et sans perdre courage, vingt fois sur le métier remettez votre ouvrage, polissez le sans cesse et le repolissez, ajoutez quelques fois et souvent effacez.
2. Avec FIDES on vise des prévisions réalistes. Prendre un facteur limite, par définition majorant, pour construire le profil de vie conduit à une prévision de fiabilité qui devrait être majorante. Je ne recommande pas cette démarche. Néanmoins étudier la sensibilité du profil de vie est une façon d′estimer de combien de marge on a besoin. Pour savoir vraiment si on a de la marge, il faut commencer par définir le cas nominal.
3. Il est très important de distinguer les temps ON et les temps OFF. Il vous faut au moins deux phases.
4. Je vois une confusion possible entre la forme du cycle (30% de temps de montée, 70% de temps de descente) et la répartition des temps On et Off. Est ce une coincidence ?
Suite au prochain épisode.
Lambda
Bonjour,
Concernant le point 4 : il s′agit bien de la même répartition. Sur chaque cycle (montée/descente), on a 30% ON et 70% OFF ce qui se passe répercute sur l′ensemble de la mission.
Merci pour votre aide.
Y.O.
Suite.
5. Il me semble nécessaire dans votre cas de respecter la proportion de temps On et Off. Le total des phase On doit donc faire 30% (2628 heures dans un profil de vie annuel) et celui des phase OFF 70% (6132).
6. Evidemment l′effet sur la fiabilité est très différent selon qu′on a beaucoup ou peu de cycles. Si vous n′avez vraiment pas d′autre information, vous devrez faire des hypothèses, avec des conséquences fortes sur le résultat. Si on ne sait pas prévoir la vie du produit, on se sait pas prévoir sa fiabilité.
7. Pour traiter ça je vous suggère de considérer par exemple 5 cas de cycles qui balayent l′ensemble des durées possibles (par exemple 10 min, 30, 50, 70, 90 min) et de creer un profil de vie avec 5x2=10 phases (5 On, 5 Off). Vous pouvez soit répartir les occurrences uniformément, soit jouer une sorte de gaussienne autour de la moyenne présumée de la durée de cycle. Dans tous les cas, cette façon de faire permet de voir, une fois les calculs faits, l′influence de l′hypothèse retenue et donc de réagir en conséquence (en faisant cela vous êtes en plein dans l′ingénierie fiabilité).
8. Il me semble bien que dans votre cas la durée du cycle thermique soit toujours supérieure à la durée de la phase (durée de la phase ON = 30 min, durée du cycle = 100 min). Pas de panique, c′est absolument normal. C′est même Le cas normal, mais souvent on simplifie abusivement.
9. Vraisemblablement, la T° à considérer n′est pas la même selon la longueur du cycle (et ça vaut pour le On comme pour le Off). Si j′ai bien compris, votre scénario fait osciller autour d′une valeur moyenne avec des dents de scie plus ou moins haute.
10. Relisez le point 1 et surtout les recommandations de Nicolas Boileau.
Bonne continuation avec FIDES,
Lambda
Merci pour votre très complète.
J′ai parcouru les exemples de profils de mission dans le guide FIDES 2009, notamment le 1er (calculateur de navigation embarqué sur un hélicoptère) concernant la quantification des données thermiques et cyclage thermique on peut lire ceci (page 59):
"Un cycle thermique commence avec l’arrivée d’un événement perturbateur qui génère une variation de température et s’achève lorsque cette perturbation n’agit plus et après retour à sa température initiale."
Mais dans mon cas,
Dans les 2 phases (ON et OFF), la température n′a pas le temps de se stabiliser, un véritable cycle en dent de scies. La température revient à sa valeur initiale à la fin de la phase OFF et on repart pour un nouveau cycle, et ainsi de suite.
Comment alors quantifier les données thermiques et de cyclages thermiques ?
Merci d′avance de votre aide.
Y.O.
Bonjour,
Vos explications ne me permettent pas de répondre avec certitude. Si la durée des cycle on/off est variable et que la température n′a jamais le temps de se stabiliser, alors on ne peut pas affirmer que la T° revient à sa valeur initiale à la fin de la phase off ?
Néanmoins, ce qui ressort de vos explications c′est quela durée du cycle initié par la mise sous tension est égale à la durée de cette phase ON plus celle de la phase OFF qui suit. La mise hors tension ne déclenche pas de cycle (elle initie la fin du cycle ON). Le Tambiante et Tmax cyclage à considérer doivent être calculée en prenant en compte l′inertie thermique puisque la température ne se stabilise jamais. Il y a un outil Excel dénommé OCPV (Outil de Construction de Profil de Vie) qui fait ça suffisamment bien pour la plupart des cas.
Bon courage,
Lambda
Bonjour,
Merci pour votre réponse. Je vais voir avec cet outil OCPV.
Par contre, j′ai une question au sujet de la température qu′il faut choisir. En effet, l′analyse thermique de ma carte montre clairement que la température varie significativement selon les zones de la carte.
Quelle valeur faut-il indiquer pour la température de la carte ? Le maximum ? La moyenne ? Sachant que ma carte comporte environ 2000 composants et qu′un découpage en zone risque d′être très long, fastidieux et sujet à erreur vu qu′il faut le faire directement à partir du plan.
Merci d′avance de votre réponse.
Y.O.
Bonjour,
En règle générale la température à retenir est celle du PCB qui est représentative de l′ambiante des composants.
S′il y a vraiment des gros écarts de température, étant donnée la sensibilité de FIDES à ce paramètre, il peut devenir nécessaire de découper la carte en zones pour affiner la prévision.
Attention néanmoins à ne pas confondre la température ambiante avec celle du composant. Lorsque c′est important (composants actifs en particulier), le modèle prend en compte l′élévation locale de température (utilisation de la Température de jonction pour les actifs). Sur une simulation thermique, ce que l′on visualise le plus souvent est la température des composants, qui n′est pas nécesairement celle qui intéresse le modèle.
Si on veut rester simple en étant aussi réaliste que possible, la température unique à considérer n′est ni la moyenne ni la maxximale, mais sans doute entre les deux. La température maximale est forcément très pessimiste presque partout. La température n′agit pas linéairement, la température moyenne risque par contre d′être un peu optimiste. Cela dit il faut être prudent avec ces conseils, la notion de "température moyenne" n′étant déjà pas claire ici (moyenne de quelles températures, pondérées comment...).
Tout dépend de ce qu′on recherche. Quant à moi je profiterais de l′occasion pour faire un peu d′ingénérie fiabilité : tracer un graphe d′influence de la température et si possible agir sur la définition, par exemple en éloignant les composants les plus sensibles à la température (les CI numériques par exemple) de ceux qui chauffent le plus (souvent les alimentations).
Bon courage avec FIDES !
Lambda