Langlebige Elektronik

Diese Seite soll Tips geben, wie eine Schaltung möglichst Langlebig ausgelegt werden kann. Wer noch einen alten Röhrenfernseher hat, kennt es vielleicht: schon 20 Jahre alt und geht immer noch. Heute wird elektronik bei weitem nicht mehr so langlebig ausgelegt. Das hat verschiedene Gründe :

• Langlebig zu bauen ist teurer, teurer ist nicht konkurenzfähig
• Wenn die Geräte nie kaputt gehen, kauft niemand was neues

Um zu erfahren, wie langlebig gebaut wird, muss man sich anschauen, warum Geräte ausfallen.

Spannungsversorgung

Die meisten gekauften Geräte haben nicht mal einen schutz gegen verpolung, obwohl eine Diode nur ein paar cent kosten würde. Man sollte also die Spannungsversorgung möglichst tolerant aufbauen. Ein verpolen oder eine überspannung sollten also schlimmstenfalls die Sicheung zerstören. Sicherungen sind übrigens absolute Pflicht und kein Luxus. Wem das sicherungswechseln zu sehr stört, kann ja auch eine Polyfuse verbauen, jedoch reagieren Polyfuses generell langsamer.

Schutz gegen verpolung

Möglichkeit 1) Hier reicht eine einfache Diode, die in reihe zur Spg. quelle geschaltet wird. Nachteil: Es fallen 0,7 V an der Diode ab. Möglichkeit 2) Eine Diode hinter der Sicherung nach Masse in Sperrrichtung. Bei einem Verpolen wird die Diode leitend und die Sicherung Hochohmig

Schutz gegen Überspannung

gegen kurze energiereiche Spannungsspitzen (die immer auftreten können) helfen varistoren http://de.wikipedia.org/wiki/Varistor oder Supressordioden http://de.wikipedia.org/wiki/Suppressordiode Diese werden einfach zwischen Spannung und Masse geschaltet. In Verbindung mit einer Sicherung hat man auch gleich schutz gegen überspannung.

Thermischer Stress

Generell tut wärme keiner elektronischen Schaltung gut, die Lebensdauer von vielen Bauteilen verkleinert sich. Weichmacher aus Kunststoff verdampft und dadurch werden Materialien Spröde (auch platinen!). Materialien dehnen sich auch bei Wärme, und dadurch können sich Haarrisse auf Leiterbahnen bilden, oder lötpunkte können brechen. Netzteile, die im dauerbetrieb betrieben werden, gehen gerne bei einen Spannungsausfall kaputt, da sie das erste mal seit langen die möglichkeit haben, wieder abzukühlen. Schaltungen sollten also so wenig Wärme wie möglich erzeugen (Das schont auch die Stromrechnung) und so wenig Temperaturwechsel wie möglich aushalten müssen.

Hitze vermeiden

comming soon

Empfindliche Bauteile

Kondensatoren

Elektrolytkondensatoren sind mit einem Flüssigen Elektrolyten gefüllt. Die Frage ist hier nicht, ob er irgendwann austrochnet, sondern wann. Mann sollte also nach möglichkeit solche Kondensatoren nicht verbauen, oder zumindest mal einen ordentlichen Blick ins Datenblatt werfen. Es gibt zweifelsohne auch gute Elkos, aber die kosten halt nen cent mehr. Oder man verbaut andere Kondensatoren wie z.b. Tantal. Elkos reduzieren Ihre Lebensdauer rapide mit steigender Temperatur. Auch besitzen Elkos einen Wechselspannungswiderstand (TSR) der gerade bei Hohen Schaltfrequenzen (wie z.b. bei Mainboards oder schaltnetzteilen) nicht zu hoch sein darf, da sich der Elko sonst erwärmt.

Quarze

Quarze sind von natur aus sehr langlebig, allerdings reagieren sie empfindlich auf erschütterungen z.B. wenn eine Platine runterfällt. Das liegt an der empfindlichen Halterung, von der der Quarz-kristall gehalten wird. (Er muss ja frei schwingen können)

Eeproms

EPROMs haben nur eine begrenzte Anzahl an Schreibzyklen

Schalter / Taster

Mechanische Kontakte leiden an korrosion

Relais

Genau wie bei Schaltern kann es zu korrosion kommen, aber auch zu Funkenbildung

mehr folgt noch