Прогнозирование расчетным способом показателей безотказности РЭУ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе курсовой работы был сделан расчет показателей надежности РЭУ расчетным способом. Были получены данные о таких характеристиках как наработка на отказ, гамма-процентная наработка до отказа. По результатам вычислений определено, что данное РЭУ, состоящее из 35 однотипных каскадов является долговечным и надежным. Параллельное соединение каскадов позволяет своевременно обнаружить поломку и исправить её, таким образом улучшая экономически-эксплуатационные и ремонтные характеристики.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Боровиков С.М. Расчёт показателей надёжности радиоэлектронных средств: учеб.-метод. пособие / С. М. Боровиков, И. Н. Цырельчук, Ф. Д. Троян; под ред. С. М. Боровикова. -- Минск: БГУИР, 2010. - 68 с.
2. Достанко А.П Разработка технологической документации на технологические процессы: учеб.-метод. Пособие. /А.П. Достанко.
3. Боровиков С.М. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности: учеб.-метод. пособие / С. М. Боровиков, Т.В Малышева под ред. С. М. Боровикова. -- Минск: БГУИР, 2004. - 55 с.: ил.
4. Першин В.Т. Основы радиоэлектроники : учеб.-метод. пособие / Першин В.Т. . -- Минск:Выш.шк.,2006.-399 с.: ил.
5. http://www.chipinfo.ru/dsheets/ic/140/ud12.html параметры ИМС К140УД12.
6. http://www.ielectro.com.ua/pp_rdc=ie/GElem148684.html?fn_region=-5 -технические характеристики соединителя серии 6Р.
7. Галкина В.И Промышленная электроника учебное пособие для студентов МПЭК / В.И.Галкина. - Москва, 2003. - 345с.:ил
ПРИЛОЖЕНИЕ
Заимствованные в учебно-методическом пособии справочные таблицы.
Таблица 5.3 Базовые интенсивности отказов групп элементов и компонентов РЭС.
Группа элементов |
||
1. Интегральные микросхемы (ИМС) |
||
Полупроводниковые цифровые: логические, арифметические, микропроцессоры и микропроцессорные комплекты, регистры сдвига и др. оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) постоянные запоминающие устройства (ПЗУ, ППЗУ, РПЗУ) |
0,023 0,030 0,018 |
|
Полупроводниковые аналоговые |
0,028 |
|
Гибридные ИМС |
0,043 |
|
2. Полупроводниковые приборы (ППП) |
||
Диоды выпрямительные |
0,091 |
|
Столбы (мосты) выпрямительные |
0,21 |
|
Диоды импульсные |
0,025 |
|
Варикапы подстроечные |
0,022 |
|
Стабилитроны |
0,0041 |
|
Транзисторы биполярные кремниевые, кроме СВЧ |
0,044 |
|
Транзисторы полевые: кремниевые арсенидогаллиевые |
0,065 0,578 |
|
Тиристоры кремниевые |
0,2 |
|
Диоды СВЧ: кремниевые (кроме умножительных и настроечных) кремниевые умножительные и настроечные арсенидогаллиевые |
0,162 1,61 0,21 |
|
Транзисторы СВЧ малой и средней мощности |
0,064 |
|
Транзисторы СВЧ большой мощности |
0,18 |
|
3. Оптоэлектронные полупроводниковые приборы |
||
Фотодиоды на основе кремния |
0,185 |
|
Фототранзисторы |
0,15 |
|
Фоторезисторы на основе PbS |
1,8 |
|
Диоды излучающие инфракрасного и видимого диапазона (светодиоды) |
0,034 |
|
Оптопары диодные, транзисторные |
0,051 |
|
Оптопары тиристорные, резисторные, микросхемы оптоэлектронные |
0,19 |
|
4. Знакосинтезирующие индикаторы |
||
Индикаторы полупроводниковые: буквенно-цифровые дисплеи с диодной матрицей |
0,42 0,21 |
|
Индикаторы вакуумные люминесцентные: цифровые буквенно-цифровые Индикаторы вакуумные накаливаемые цифровые Индикаторы газоразрядные: цифровые буквенно-цифровые Индикаторы жидкокристаллические цифровые многоразрядные |
0,83 0,69 0,31 0,79 2,25 0,88 |
|
5. Конденсаторы |
||
слюдяные керамические бумажные и металлобумажные с органическим синтетическим диэлектриком электролитические алюминиевые |
0,04 0,022 0,019 0,028 0,173 |
|
6. Резисторы |
||
Резисторы постоянные непроволочные: металлодиэлектрические, металлизированные композиционные Группа элементов |
0,044 0,034 |
|
Резисторы переменные: непроволочные проволочные Терморезисторы |
0,179 0,183 0,007 |
|
7. Элементы коммутации |
||
Переключатели галетные Тумблеры Кнопки, кнопочные переключатели Микропереключатели Переключатели на базе герконов Контакты магнитоуправляемые: замыкающего типа переключающего типа |
0,058 / 0,0027 (1/вкл.) 0,1 / 0,0064 (1/вкл.) 0,16 / 0,009 (1/вкл.) 0,045/0,0019 (1/вкл.) 0,13 / 0,005 (1/вкл.) 0,0007 (1/сраб.) 0,018 (1/сраб.) |
|
8. Соединители (разъёмы) |
||
низкочастотные прямоугольные для печатного монтажа низкочастотные для объёмного монтажа радиочастотные с полиэтиленовой изоляцией |
0,0041 0,0104 0,015 |
|
9. Прочие элементы и компоненты |
||
Трансформаторы: питания преобразователей напряжения согласующие, импульсные и др. |
0,0035 0,0072 0,0019 |
|
Электронно-лучевые трубки: осциллографические, индикаторные кинескопы монохромные кинескопы цветные |
1,67 1,1 13,17 |
|
Дроссели |
0,033 |
|
Катушки индуктивности |
0,01 |
|
Реле электромагнитные общего назначения |
0,0304 (1/ком.) |
|
Пьезоэлектрические приборы (кварцевые резонаторы, датчики, фильтры) |
0,026 |
|
Линии задержки |
0,04 |
|
Предохранители |
0,011 |
|
Держатели предохранителей |
0,003 |
|
Индикаторные электрические лампочки при минимальной продолжительности горения Тmin , указываемой в ТУ: при переменном напряжении до 12 В при постоянном напряжении до 12 В при переменном напряжении 200…240 В |
1,8 5,4 77,8 |
|
Соединения (значения базовой интенсивности отказов): ручная пайка без накрутки ручная пайка с накруткой пайка волной обжимка (опрессовка) клеммный блок (узел) |
0,0013 0,00007 0,000069 0,00012 0,062 |
|
Пайки сквозных металлизированных отверстий в платах с металлизированными отверстиями (значения базовой интенсивности отказов в зависимости от технологии межсоединений): печатный монтаж монтаж дискретными проводниками |
0,000017 0,00011 |
|
Кабели, шнуры, провода монтажные (значения базовой интенсивности отказов): кабели (провода) радиочастотные коаксиальные провода монтажные низковольтные обычной теплостойкости шнуры питания гибкие с резиновой изоляцией (без вилок питания) |
0,00127 (1/м) 0,0577 (1/м) 0,037 (1/м) |
Таблица 5.4. Коэффициенты моделей для различных групп ИМС.
Группа ИМС |
A |
S |
B |
|
1. Полупроводниковые цифровые (логические, арифметические, микропроцессоры, регистры сдвига и др.) |
0,336 |
0,288 |
0,021 |
|
2. Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) |
0,468 |
0,168 |
0,021 |
|
3. Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) и программируемые ПЗУ (ППЗУ) |
0,963 |
0,128 |
0,021 |
|
4. Перепрограммируемые ПЗУ (РПЗУ) |
1,113 |
0,128 |
0,021 |
|
5. Аналоговые ИМС |
0,478 |
0,253 |
0,023 |
|
6. Гибридные интегральные ИМС |
0,796 |
0,120 |
0,024 |
Таблица 5.5. Значения коэффициента Ккорп.
Корпус |
Ккорп |
Корпус |
Ккорп |
|
Все корпуса, кроме пластмассовых (полимерных) |
1,0 |
Пластмассовые (полимерные) |
3,0 |
Таблица 5.6. Значения коэффициента КV в зависимости от максимальных значений напряжения питания.
Технология |
Значение КV для напряжения источника питания, В |
|||
до 10 |
> 10 до 12,6 |
> 12,6 до 15 |
||
КМОП |
1,0 |
3,0 |
10,0 |
|
Прочие виды технологий |
1,0 |
Таблица 5.11. Константы модели коэффициента Кр для конденсаторов.
Группа конденсаторов |
А |
В |
Nт |
G |
Ns |
Н |
|
Керамические, стеклокерамическне. подстроенные с твёрдым диэлектриком |
5,909-10 -7 |
14,3 |
398 |
1 |
0,3 |
3 |
|
Слюдяные |
9,885-10 -8 |
16 |
358 |
1 |
0,4 |
3 |
|
С органическим синтетическим диэлектриком |
9,259-10 -3 |
2,5 |
358 |
18 |
0,4 |
5 |
|
Бумажные и металлобумажные |
9,58310 -3 |
2.5 |
358 |
18 |
0,4 |
5 |
|
Оксидно-электролитические алюминиевые |
3,59-10 -2 |
4,09 |
358 |
5,9 |
0,55 |
3 |
Таблица 5.12. Модели для подсчета коэффициента Кс для конденсаторов.
Группа конденсаторов |
Модель |
Примечание |
|
Тонкопленочные с неорганическим диэлектриком |
Кс=1 |
||
Керамические и стеклокерамические |
Кс=0,4С0,12 |
С в пФ |
|
Слюдяные |
Кс=0,4С0,14 |
С в пФ |
|
Бумажные и металлобумажные |
Кс=С0,05 |
С в мкФ |
|
С органическим синтетическим диэлектриком |
Кс=С0,05 |
С в мкФ |
|
Оксидно-электролитические алюминиевые |
Кс=0,2С0,23 |
С в мкФ |
Таблица 5.13. Постоянные коэффициенты модели Кр для резисторов.
Группа резисторов |
А |
В |
Nт |
G |
Ns |
J |
Н |
|
Резисторы постоянные: |
||||||||
мсталлодиэлектрические, металлизированные |
0,260 |
0,5078 |
343 |
9,278 |
0,878 |
1 |
0,886 |
|
композиционные пленочные |
0,06 |
1,616 |
328 |
2,746 |
0,622 |
1,198 |
0,770 |
|
композиционные объемные |
0,093 |
2,194 |
358 |
2,019 |
1,245 |
1,2 |
1,362 |
|
Резисторы неременные: |
||||||||
непроволочные керметные |
0,399 |
1,5419 |
343 |
9,8965 |
3.1668 |
1,3071 |
0,6012 |
|
композиционные объёмные, потенциометры |
0,655 |
0,693 |
373 |
7.223 |
2,895 |
1 |
1,335 |
|
проволочные |
0,202 |
1,14 |
343 |
21,7 |
0,529 |
1 |
0,599 |
Таблица 5.14. Значения коэффициента Км для металлодиэлектрических резисторов.
Мощность, Вт |
Км |
Мощность, Вт |
Км |
Мощность, Вт |
Км |
|
0,062-0,5 |
0,7 |
1-3 |
1,5 |
5-10 |
4,5 |
Таблица 5.15. Значения коэффициента КR для резисторов.
Диапазон сопротивлении |
KR |
Диапазон сопротивлений |
KR |
Диапазон сопротивлении |
KR |
|
Резисторы постоянные непроволочные: мсталлодиэлектрическис |
||||||
< I кОм |
1,0 |
> 1 кОм< 100 кОм |
0,7 |
> 100кОм< 1 МОм |
2.0 |
|
углеродистые |
||||||
< 100 кОм |
0,5 |
> 100кОм< 1 МОм |
2,7 |
> 1 МОм |
0,7 |
|
Резисторы переменные: неироволочные кермстные |
||||||
> 10Ом< 100 Ом |
1,6 |
> 100 Ом < 330 Ом |
1,4 |
>330Ом |
1,0 |
|
проволочные |
||||||
< 1 к()м |
1.9 |
> 1 кОм < ЮкОм |
0.5 |
> 10к()м< 100 кОм |
0.9 |
Значения коэффициента КД в зависимости от допуска на сопротивление резистора: 2 - при допуске ±0,5 %, 1 - при допуске ±1, ±2, ±5, ±10 % и более.
Таблица 5.22. Значения коэффициента Кэ.
Класс (группа элементов) |
Группа аппаратуры в зависимости от условий эксплуатации |
|||||||
Зр |
Зчр |
| Зов |
Зпн |
Зм |
Змд |
Бск |
||
1. ИМС |
1 |
1,2 |
1,5 |
1.7 |
2 |
3 |
3,5 |
|
2. ППП, включай оптоэлектронные: |
||||||||
диоды, кроме диодов СВЧ |
1 |
1,2 |
1,5 |
2 |
3 |
4 |
4 |
|
стабилитроны, ограничители напряжения |
1 |
1,2 |
1.7 |
2.5 |
4 |
5 |
5 |
|
диоды СВЧ |
1 |
1,2 |
1.3 |
1.5 |
2 |
2 |
3 |
|
транзисторы биполярные, кроме СВЧ |
1 |
1,2 |
1.5 |
2 |
4 |
5 |
1 |
|
транзисторы биполярные СВЧ |
1 |
1,2 |
2 |
2.5 |
4 |
5 |
5 |
|
транзисторы полевые, тиристоры |
1 |
1,2 |
1.3 |
1.5 |
1.7 |
2 |
3 |
|
излучатели полупроводниковые (свегодиоды), оптонары |
1 |
1.1 |
1.3 |
1.5 |
2 |
2.5 |
6 |
|
фотодиоды, фоторезисторы, фототранзисторы |
1 |
1,1 |
1-5 |
2 |
3 |
4 |
6 |
|
3. Знакосннзезируюшие индика юры (вакуумные люминесцентные, вакуумные накаливаемые, газоразрядные, полупроводниковые) |
1 |
1.1 |
1.3 |
1.5 |
2 |
2,5 |
6 |
|
4. Пьезоэлектрические приборы, электромеханические филыры |
1 |
1.1 |
1,3 |
1,5 |
1,7 |
2 |
2 |
|
5. Резисторы: |
||||||||
постоянные непроводочные |
1 |
1,2 |
1.5 |
2 |
3 |
5 |
6 |
|
постоянные проволочные и фольговые |
1 |
1,2 |
1.5 |
2 |
3 |
5 |
10 |
|
неременные ненроволочные |
1 |
1,5 |
2 |
2.5 |
4 |
6 |
8 |
|
неременные проволочные |
1 |
1,5 |
2 |
2.5 |
4 |
5 |
5 |
|
резисторные микросхемы, сборки |
1 |
1,2 |
1.5 |
2 |
3 |
5 |
6 |
|
терморезисторы |
1 |
1.2 |
1.5 |
2 |
3 |
5 |
6 |
|
6. Конденсаторы: |
||||||||
керамические, стеклянные, слюдяные, тонко-плёночные с неорганическим диэлектриком |
1 |
1.1 |
1,3 |
1.5 |
3 |
5 |
4 |
|
оксидно-электролитические |
1 |
1-2 |
1.5 |
2 |
3 |
5 |
5 |
|
оксидно-пористые |
1 |
1,2 |
1.5 |
2 |
3 |
5 |
6 |
|
подстроечные |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
4 |
6 |
5 |
|
7. Трансформаторы |
1 |
1,3 |
1.6 |
2 |
3 |
5 |
10 |
|
8. Дроссели, катушки индуктивности |
1 |
1.3 |
1.6 |
2 |
3 |
5 |
10 |
|
9. Линии задержки |
1 |
1.3 |
1 |
3 |
3 |
5 |
10 |
|
10. Коммутационные изделия: |
||||||||
11. Соединители низкочастотные |
1 |
1,2 |
1,3 |
1.5 |
2 |
3 |
3 |
|
12. Соединители радиочастотные |
1 |
1,2 |
1.3 |
1.5 |
2 |
3 |
3 |
|
13. Реле: |
||||||||
электромагнитные средней мощности и слаботочные |
1 |
1.5 |
2.5 |
4 |
5 |
6 |
8 |
|
реле и автоматы защиты, выключатели и пс-рсключатели автоматические и т.н. |
1 |
1,1 |
1,3 |
1.5 |
1.7 |
2 |
4 |
|
14. Электрические кабели, шнуры, провода |
1 |
1 |
1,2 |
1.5 |
2 |
3 |
7 |
|
15. Соединении (пайка, сварка, скрутка и т.д.) |
1 |
1,2 |
1.7 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
16. Панки ни платах с металлизированными отверстиями |
1 |
1,2 |
1.7 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
17. Установочные изделия (предохранители, держатели предохранителей) |
1 |
1,2 |
1.7 |
2 |
4 |
8 |
9 |
|
18. Прочие элементы: |
||||||||
электронно-лучевые трубки |
1 |
1 |
1.3 |
1.5 |
1.7 |
2 |
4 |
|
индикаторные лампочки |
1 |
1.2 |
2 |
3 |
3,5 |
4.5 |
6 |
Таблица 5.23. Значение коэффициента Кп.
Класс (группа) элементов |
Значения Кп для видов приемки: |
|||||||
неизвестный вид приёмки (уровень качества) |
отк |
«5» (ВП, ОВП) |
«7» (ОСМ) |
«9» (ОС) |
||||
«1» |
«3» |
|||||||
пластмассовые корпуса) |
- |
|||||||
1. ИМС |
10 |
5,5 |
3,1 |
1 |
0,5 |
0.3 |
||
2. ППП, включая оптозлектронные: |
||||||||
диоды НЧ (общего назначения, переключательные, выпрямительные, стабилитроны и др.) |
10 |
8 |
5,5 |
2.4 |
1 |
0,7 |
0,35 |
|
диоды СВЧ, кроме диодов Шоттки |
50 |
50 |
25 |
5 |
1 |
0,6 |
0,6 |
|
диоды СВЧ Шоттки |
2,5 |
1,8 |
1 |
0.5 |
0.5 |
|||
транзисторы: биполярные. Si полевые, однопереходные |
10 |
8 |
5,5 |
2,4 |
1 |
0,7 |
0,35 |
|
транзисторы СВЧ биполярные и полевые, включая арсенидогаллне-вые |
10 |
- |
5 |
2 |
1 |
0,5 |
0,35 |
|
транзисторы: НЧ малошумящие, ВЧ (f > 400 МГц), Si полевые |
10 |
- |
5 |
2 |
1 |
0,5 |
0,35 |
|
тиристоры Si |
10 |
8 |
5,5 |
2,4 |
1 |
0,7 |
0,2 |
|
онтозлектронные ППП |
10 |
8 |
5,5 |
2,4 |
1 |
0,7 |
0,6 |
|
3. Зиакосинтезирующие индикаторы: |
||||||||
полупроводниковые |
10 |
8 |
5,5 |
2,4 |
1 |
0,7 |
0,6 |
|
люминесцентные |
4 |
- |
2 |
1,5 |
1 |
- |
- |
|
накаливаемые |
5 |
- |
3 |
2 |
1 |
- |
- |
|
газоразрядные |
4 |
- |
2 |
1,5 |
1 |
0,8 |
0,8 |
|
жидкокристаллические цифровые |
10 |
- |
5,5 |
3 |
1 |
- |
- |
|
4. Пьезоэлектрические приборы: кварцевые резонаторы прочие приборы |
10 |
- |
9 4 |
3 2 |
1 |
0,7 |
0,7 |
|
5. Резисторы: |
||||||||
переменные непроволочные, композиционные и пленочные |
10 |
- |
5 |
3 |
1 |
0,8 |
0,8 |
|
потенциометры непроволочные |
10 |
- |
5 |
3 |
1 |
- |
- |
|
остальные постоянные и переменные резисторы |
10 |
- |
3 |
2 |
1 |
0,5 |
0,3 |
|
6. Конденсаторы |
10 |
- |
5 |
3 |
1 |
0,5 |
0,3 |
|
7. Трансформаторы: |
||||||||
питания |
30 |
- |
20 |
10 |
1 |
0,5 |
0,2 |
|
ВЧ (радиочастотные) |
20 |
- |
10 |
5 |
1 |
0,5 |
0,2 |
|
НЧ, звуковые |
10 |
- |
5 |
3 |
1 |
0,4 |
0,2 |
|
импульсные |
10 |
- |
4 |
2 |
1 |
0,3 |
0,2 |
|
8. Дроссели, катушки индуктивности: |
1 |
|||||||
все дроссели, кроме питания |
10 |
5 |
3 |
1 |
0,5 |
0.2 |
||
дроссели питания |
20 |
10 |
5 |
1 |
0,5 |
0.2 |
||
катушки индуктивности |
10 |
- |
5 |
3 |
1 |
0,5 |
0,2 |
|
9. Линии задержки |
5 |
- |
4 |
2,1 |
1 |
0,5 |
0,2 |