原创 可靠性串并联模型

在进行嵌入式系统设计的时候，为了保证部分关键环节的可靠性，会采取并联备份的系统结构形式，以期实现系统可靠性的成倍提升，这时一般会采取可靠性并联模型结构形式。须注意的是，系统可靠性的串、并联模型和系统功能框图的串、并联模型没有直接的等同关系。

如（图1）。图中B、C为电流输入端，D端接负载，作为D端的15A为额定负载电流，从功能上看，B和C两条路径的供电电路组成一个并联关系，但在可靠性模型的串并联关系上，它并不是并联关系，因为B和C中的任何一条路径都不能独立完成对15A的供电，所以其在功能框图上的并联结构（图1，功能框图），在可靠性模型上却为串联结构（图1，可靠性模型），反而因为多了一路的电缆，增加了一个焊点和电缆失效的可能性。

而当B、C的电缆指标改为20A的时候（图2），任何一路均可以满足D端的15A电流输出，此时，B和C就互为备份，其可靠性模型结构形式就变为了并联结构，这种结构的电路可靠性将大大提升。

串联结构系统可靠度为：R=Rb*Rc；

并联结构系统可靠度为：R=1-(1-Rb)*(1-Rc)

可靠性串、并联模型的建立，主要有两个用途，一是为系统可靠性预计和分配的基础；二是提供对系统关键可靠性节点的分析思路，比如对于有AC电源和后备电池供电的便携移动设备，从可靠性串、并联结构模型出发，电源供电部分是并联结构，按键部分与电源之间反而是串联结构，如此则按键面膜的可靠性比电源模块对系统功能可靠性的影响要关键得多。