3. РАСЧЕТ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ИНТЕНСИВНОСТЕЙ ОТКАЗОВ ЭЛЕМЕНТОВ
Расчет эксплуатационного значения интенсивности отказа для транзисторов
Kн - коэффициент электрической нагрузки (таблица 3.1 [1])
Kф - коэффициент, учитывающий функциональный режим работы прибора, Kф = 1,5.
Kд - коэффициент, зависящий от значения максимально допустимой по ТУ нагрузки по мощности (или току), Kд = 0,8.
Ku - коэффициент, зависящий от отношения значения рабочего напряжения на резисторе к максимально допустимому напряжению. Ku = 0,5.
Kэ - коэффициент эксплуатации, зависящий от жёсткости условий эксплуатации РЭУ. Kэ=3 (таблица 5.22 [1]);
Kп - коэффициент приёмки, учитывающий степень жесткости требований к контролю качества, Kп = 5,5 (вид приёмки элементов - приёмка ОТК («1»), таблица 5.23 [1]);
Расчет эксплуатационного значения интенсивности отказа для светодиодов
Коэффициенты определим аналогично пункту 3.1
Б=0,162*10-6; Kф = 1; Kд = 0,8; Ku = 0,7; Kэ=3; Kп = 5,5
Расчет эксплуатационного значения интенсивности отказа для конденсаторов
Б=0,023*10-6 ;
Значения Кр для конденсаторов могут быть рассчитаны с помощью математической модели:
KР = |
Kр - коэффициент режима работы, зависящий от электрической нагрузки (Kн) и температуры корпуса элемента.
Для электролитического алюминиевого конденсаторов A = 3,59•10-2; B = 4,09; NT = 358; G = 5,9; NS = 0,55; H = 3.
Кр = 0,7687;
КС - коэффициент, зависящий от значения номинальной ёмкости и вида конденсатора:
КС = 0,2С0,23 |
С - ёмкость в мкФ.
КС = 0,340; Kэ = 5; Kп = 5; Пкi = 6.5279
Общая интенсивность отказов, учитывающая количество элементов данного типа:
iэ*ni = 7.037*10-6 |
Расчет эксплуатационного значения интенсивности отказа для резисторов
Б=0,044*10-6
KР для постоянных резисторов рассчитывается по формуле:
A=0,260; B=0,5078; NT=343; G=9,278; NS=0,878; J=1; H=0,886
KР=0,448
KR - коэффициент, зависящий от значения номинального сопротивления. Т.к. номинальное сопротивление R=10 кОм (таблица 5.15 [1]), KR=0,7.
KM - коэффициент, зависящий от номинальной мощности. Т.к. номинальная рассеиваемая мощность = 0,125 Вт (таблица 5.14 [1]), KM = 0,7
K Д - зависит от допуска на сопротивление резистора. Т.к. допуск = 5%, KД = 1; Kэ = 5; Kп = 3; Пкi = 3,291
Расчет эксплуатационного значения интенсивности отказа для металлизированных отверстий
Рассчитаем значение iэ для платы с МО (количество металлизированных отверстий, N1 = 160)
лБ = 0,000017*10-6
Ксл = 2, так как плата двухсторонняя.
Кt = 0,061tокр-0,525 |
Кt = 3,745; Kэ = 4; Kп = 5; Пкi = 47037,2
Общая интенсивность отказов, учитывающая количество элементов данного типа:
iэ*ni = 0,7996*10-6 |
Расчет эксплуатационного значения интенсивности отказа соединений пайкой волной
Рассчитаем значение iэ соединений пайкой волной для отверстий, где нет металлизации (n = 640):
iэ = БKtKэKп |
лБ = 0,000069*10-6
Кt = 3,745; Kэ = 4; Kп = 5; Пкi = 74,9
Общая интенсивность отказов, учитывающая количество элементов данного типа:
iэ*ni = 6,481*10-6 |
Расчет эксплуатационного значения интенсивности отказа соединителей
Рассчитаем значение iэ для соединителей (n = 40):
Б = 0,0041*10-6
Кр рассчитывается как:
tокр = 40 0С (максимальная при исполнении УХЛ 2.1)
Кк - коэффициент, учитывающий, влияние на надежность количества задействованных контактов N=2, рассчитывается как:
Кк = 1,361
Кn - коэффициент, учитывающий, влияние на надежность количества сочленений-расчленений n=2, рассчитывается как:
Кn = 0,328; Kэ = 3; Kп = 2,5; Пкi = 2,6339
Общая интенсивность отказов, учитывающая количество элементов данного типа:
iэ*ni = 0,529*10-6 |
Таблица 3.1 - Расчёт эксплуатационной безотказности элементов модуля
Позиционное обозначение |
Количество nj |
КН |
лБ, х 10-6 1/ч |
Вид математической модели расчета лЭ |
Значение поправочного коэффициента |
ПКi |
лЭjnj, 10-6 1/ч |
|||||||||||||
Кр |
Кt |
КФ |
КД |
КU |
КC |
КR |
КM |
КД |
КК |
Кn |
КЭ |
КП |
||||||||
B1 |
1 |
|||||||||||||||||||
C1 |
1 |
0,2 |
0,173 |
лЭ=лБКРКСКЭКП |
0,01 |
1,12 |
1,5 |
5 |
0,084 |
0,014 |
||||||||||
C2 |
1 |
0,2 |
0,173 |
лЭ=лБКРКСКЭКП |
0,01 |
1,31 |
1,5 |
5 |
0,098 |
0,016 |
||||||||||
C3 |
1 |
0,2 |
0,173 |
лЭ=лБКРКСКЭКП |
0,01 |
0,85 |
1,5 |
5 |
0,063 |
0,011 |
||||||||||
C4 |
1 |
0,2 |
0,173 |
лЭ=лБКРКСКЭКП |
0,01 |
1,17 |
1,5 |
5 |
0,087 |
0,015 |
||||||||||
L1 |
1 |
0,3 |
0,01 |
лЭ=лБКРКЭКП |
0,35 |
2 |
5 |
3,5 |
0,035 |
|||||||||||
R1 |
1 |
0,3 |
0,044 |
лЭ=лБКрКRКМКДКЭКП |
0,48 |
1,6 |
0,7 |
1 |
1,3 |
3 |
2.096 |
0,628 |
||||||||
VT1 |
1 |
0,23 |
0,044 |
лЭ=лБКРКФКДКUКЭКП |
0,17 |
1,5 |
1,0 |
0,7 |
1,2 |
7 |
1,323 |
0,264 |
||||||||
Печатная плата с МО |
1 |
- |
17*10-6 |
лЭ=лБ[N1Ксл+N2(Kсл+13)]КtКЭКП |
1,92 |
1,2 |
5 |
11,52 |
0,004 |
|||||||||||
Соединение пайкой |
15 |
- |
69*10-6 |
лЭ=лБКtКЭКП |
1,92 |
1,2 |
5 |
11,52 |
0,011 |
- 1. ОПИСАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЁЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ, ВКЛЮЧАЯ СОЕДИНИТЕЛЬ
- 2. КОЭФФИЦИЕНТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ЭЛЕМЕНТОВ
- 3. РАСЧЕТ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ИНТЕНСИВНОСТЕЙ ОТКАЗОВ ЭЛЕМЕНТОВ
- 4. ИТОГОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ БЕЗОТКАЗНОСТИ РЭУ
- 5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РЕШЕНИЯ
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- Заключение
- 4. РАСЧЁТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЁЖНОСТИ ПРОЕКТИРУЕМЫХ РЭУ
- 2.1 Краткое пояснение метода прогнозирования расчётным способом показателей безотказности рэу.
- 4 Анализ результатов решения
- 1 Постановка задачи
- Заключение
- 1.1 Обоснование оцениваемых показателей надежности печатного узла
- 3.1 Метод расчет безотказности рэу