Прогнозирование расчетным способом показателей безотказности РЭУ
4.3 Расчет параметров безотказности элементов РЭУ
Определим максимальную температуру элементов в составе РЭУ. Для учета влияния температуры на эксплуатационную интенсивность отказов элементов принято во внимание верхнее значение предельной рабочей температуры (), соответствующее РЭУ исполнения УХЛ 2 по ГОСТ 15150-69, и возможное увеличение предельной рабочей температуры на значение за счет нагрева (солнечными лучами) РЭУ и, следовательно, модуля в составе РЭУ (см.п.5.4 ГОСТ 15150-69).
Предельная рабочая температура теплонагруженных элементов (ИМС, мощные резисторы) определена как:
где - перегрев в нагретой зоне печатного узла.
Предельная рабочая температура нетеплонагруженных элементов (конденсаторов, слабонагруженных резисторов, соединитель) подсчитана как:
где - средний перегрев воздуха внутри конструкций РЭУ.
Рассчитаем поправочные коэффициенты моделей эксплуатационной интенсивности отказов и полученные результаты занесем в таблицу 4.4:
Для интегральных микросхем вычисляется по формуле:
(4.1)
Для резистора вычисляется по формуле:
(4.2)
Для конденсатороввычисляется по формуле:
(4.3)
Для соединителя вычисляется по формуле:
(4.4)
Коэффициенты берутся из учебного пособия «Расчет показателей надежности радиоэлектронных средств».
Таблица 4.4 - Таблица поправочных коэффициентов к элементам РЭУ.
Позиционное обозначение |
Кол-о |
Вид математической модели расчета |
Значение поправочного коэффициента |
|||||||||||||||
DA1 |
1 |
0,35 |
0,028 |
1,235 |
0,662 |
1 |
3 |
1,5 |
5,5 |
|||||||||
R1 |
1 |
0,4 |
0,044 |
0,490 |
1 |
0,7 |
1 |
1,5 |
3 |
|||||||||
1 |
0,4 |
0,044 |
0,585 |
2 |
0,7 |
1 |
1,5 |
3 |
||||||||||
2 |
0,4 |
0,044 |
0,595 |
2 |
0,7 |
1 |
1,5 |
3 |
||||||||||
2 |
0,048 |
0,173 |
0,241 |
0,351 |
1,5 |
5 |
||||||||||||
1 |
0,5 |
0,0041 |
2,2 |
24,14 |
0,4 |
1,3 |
2,5 |
|||||||||||
ПЧс МО |
-324 |
- |
См. табл. 3.2.1 |
4,111 |
1,7 |
5 |
||||||||||||
СПВ |
6 688 |
- |
4,111 |
1,7 |
5 |
Наименование и позиционное обозначение элемента |
Модель прогнозирования |
Математическое выражение поправочного коэффициента |
Значения величин |
Значения найденных величин |
|
Интегральная микросхема DA1 |
см. табл. 5.3 [1] |
0,028 |
- |
||
см. табл. 5.4 [1] |
0,634 0,35 |
||||
см. табл. 5.5 [1] |
1 |
- |
|||
см. табл. 5.6 [1] |
3 |
- |
|||
4 |
|||||
см. табл. 5.22 [1] |
1,5 |
- |
|||
см. табл. 5.23 [1] |
5,5 |
- |
|||
Конденсаторы C1, C2 |
см. табл. 5.3 [1] |
0,173 |
- |
||
см. табл. 5.11 [1] |
4,09 3 5,9 |
0,2732 0,048 |
|||
см. табл. 4.2 |
|||||
см. табл. 5.22 [1] |
1,5 |
- |
|||
см. табл. 5.23 [1] |
5 |
- |
|||
Резисторы R1,R2,R3 |
см. табл. 5.3 [1] |
0,044 |
- |
||
0,507 |
0,5857 = 0,4 |
||||
Наименование и позиционное обозначение элемента |
Модель прогнозирования |
Математическое выражение поправочного коэффициента |
Значения величин |
Значения найденных величин |
|
см. табл. 5.13 [1] |
0,886 9,278 1 |
||||
см. табл. 5.15 [1] |
2 |
- |
|||
см. табл. 5.14 [1] |
0,7 |
- |
|||
см. приложения |
1 |
- |
|||
см. табл. 5.22 [1] |
1,5 |
- |
|||
см. табл. 5.23 [1] |
3 |
- |
|||
Соединитель XS1 |
см. табл. 5.3 [1] |
- |
|||
см. табл. 4.1 |
2,131 |
||||
24,30 |
|||||
0,4018 |
|||||
см. табл. 5.22 [1] |
1,3 |
- |
|||
см. табл. 5.23 [1] |
2,5 |
- |
|||
Печатная плата с МО |
см. табл. 5.3 [1] |
- |
|||
- |
|||||
- |
|||||
1 |
- |
||||
см. табл. 5.22 [1] |
1,7 |
- |
|||
см. табл. 5.23 [1] |
5 |
- |
|||
Соединения пайкой волной |
см. табл. 5.3 [1] |
- |
|||
см. табл. 5.22 [1] |
1,7 |
- |
|||
см. табл. 5.23 [1] |
5 |
- |
Определяем суммарную эксплуатационную интенсивность отказов РЭУ:
где - i-я группа идентичных элементов, N - количество каскадов.