Ориентировочный и уточненный расчеты надежности СВТ

<5 6 789 10 11 >

При ориентировочном расчете надежности (на этапе проектирования) используются величины интенсивности отказов различных радиоэлементов при температуре +20°С и коэффициентах нагрузки К_н_i=1 (таблица 3.1). Метод используется для оценки достижимого уровня надежности и разработки мероприятий для ее дальнейшего увеличения.

Для уточненных (полных) методов расчета необходимо иметь опытные образцы СВТ для оценки реальных значений температуры и коэффициентов нагрузок К_н_i всех радиоэлементов. В этом случае реальные интенсивности отказов элементов определяются путем введения специальных поправочных коэффициентов, учитывающих влияние условий эксплуатации СВТ, электрических режимов, температуры и пр.

где - коэффициент, учитывающий влияние условий эксплуатации на интенсивность отказов СВТ (см. таблицы приложения 3.1) ;

- поправочный коэффициент для i-го радиоэлемента, учитывающий влияние температуры окружающей среды и электрической нагрузки .

Значения коэффициента для различных типов элементов приведены на соответствующих графиках приложения 3.1. Величина для и температуре окружающей среды близкой к нормальной может быть осуществлено ниже единицы.

В общем случае коэффициент нагрузки радиоэлемента равен

где и – соответственно реальная и номинальная (по техническим условиям) электрическая нагрузка радиоэлемента.

Коэффициент нагрузки либо рассчитывается, либо определяется экспериментально, путем замера режимов работы образцов СВТ.

Литература

1 Основы эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры/ А.К.Быкадоров, Л.И.Кульбак, В.Ю.Лавриненко и др.; Под ред. В.Ю.Лавриненко.- М.: Высшая школа, 1978.- 320с.

2 Савельев М.В. Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ: Учеб. пособие для вузов. – Высш. шк., 2001.- 319с.

Таблицы и графики для расчета величин радиоэлементов

Таблица 3.1- Номинальные интенсивности отказов различных радиоэлементов при t=+20°С и Кн=1(только для учебных целей)

Радиоэлементы	Интенсивность отказов λ₀_i, 10^-6 1/ч
диоды маломощные	0,8
мощные (силовые)	1,2
импульсные	0,3
стабилитроны	1,5
варикапы	0,9
светодиоды	1,1

транзисторы биполярные	1,2
полевые	1,5

микросхемы аналоговые	0,3
цифровые	0,1

резисторы постоянные	0,5
переменные	1,7

конденсаторы неполярные	0,4
полярные	1,4

индикаторы светодиодные	1,4
жидкокристаллические	3,2

реле электромеханические малогабаритные	0,3
электромагниты общего назначения	0,3
трансформаторы силовые	3,0
дроссели	1,0
катушки индуктивности	0,5

громкоговорители динамические	0,7
микрофоны динамические	2,8

резонаторы кварцевые	1,1
антенны	3,3
выключатели, переключатели	2,3
кнопки миниатюрные	1,4
тумблеры	0,1
разъемы	1,0
предохранители	0,2

аккумуляторы	7,2
батареи одноразрядные	30,0

провода соединительные	0,02
кабели ленточные (шлейфы)	0,2
пайки печатного монтажа	0,01
пайки навесного монтажа	0,03
основания печатных плат из текстолита	0,01

Таблица 3.2 - Значения коэффициента k₁(воздействие влажности)

Климатическая зона	Относительная влажность, %	Температура, t, °С	Общее воздействие k₁
континентальная субтропическая тропическая	60—70 90—98 90—98	20—40 20—25 30—40	1,0 2,0 2,5

Таблица 3.3 - Значения коэффициента k₂ (воздействие пониженного давления)

Высота, км	Общее воздействие k₂	Высота, км	Общее воздействие k₂
0-1 1-2 2-3 3-5 5-6 6-8	1,00 1,05 1,10 1,14 1,16 1,20	8—10 10—15 15—20 20—25 25—30 30—40	1,25 1,30 1,35 1,38 1,40 1,45

Таблица 3.4 - Значения коэффициентов k₃ и k₄ (механические воздействия)

Условия эксплуатации аппаратуры	Вибрации k₃	Удары k₄	Общее воздействие k₃∙ k₄
лабораторная, бытовая стационарная (полевая) корабельная автомобильная железнодорожная авиационная	1,00 1,04 1,30 1,35 1,40 1,46	1,00 1,03 1,05 1,08 1,10 1,13	1.00 1,07 1,36 1,46 1.54 1,65

Графики для расчета поправочного коэффициента а_i = f(tº, К_н_i)

I – область рекомендуемых нагрузок, II- нагрузки, допускаемые по ТУ или ЧТУ

Рисунок 3.10 - Зависимость величины а_i от температуры и коэффициента нагрузки для неполярных конденсаторов

Рисунок 3.11 - Зависимость величины а_i от температуры и коэффициента нагрузки для полярных конденсаторов

Рисунок 3.13 - Зависимость величины а_i оттемпературы и коэффициента нагрузки для кварцевых резонаторов

Рисунок 3.12 - Зависимость величины а_i от температуры и коэффициента нагрузки для жидкокристаллических индикаторов