Разработка печатной платы

контрольная работа

3. Расчет основных показателей надежности (безотказности) схемы: интенсивности отказов, наработки на отказ и вероятности безотказной работы РЭА за 1000 часов

Согласно заданным условиям расчет основных показателей надежности схемы будем производить по следующим условиям:

· климатическая зона -- тропики;

· тип аппаратуры -- железнодорожная;

· высота над уровнем моря -- 4 тыс. метров;

· температура рабочей среды -- 90є С;

· коэффициент нагрузки -- 0,5.

Величина интенсивности отказов РЭА У определяется по формуле:

У = ai

Отсюда наработка на отказ То = 1/У, а вероятность безотказной работы Ризд = ехр(-t/То). Значение коэффициента воздействия влажности k1 = 2,5; значение коэффициента воздействия пониженного давления k2 = 1,14; значение коэффициента вибрации k3 = 1,4; значение коэффициента ударного воздействия k4 = 1,1. Вычислим коэффициент общего воздействия всех факторов: КУ = k1k2k3k4 = 2,5 * 1,14 * 1,4 * 1,1 = 4,389.

Расчет интенсивности отказов схемы произведем в таблице:

Наименование

элемента

Обоз-

начение

на схеме

Кол-во

элементов

Ni, шт.

Интенсивность

отказов,

л0i * 10-6

Поправоч-ный коэфф.,

ai

Интенсивность отказов группы,

Ni * л0i * ai

Аналоговая микросхема

DA

1

0,3

1,7

0,51

Транзистор биполярный

VT

5

1,2

0,75

4,5

Диод маломощный

VD

3

0,8

1,5

3,6

Резистор постоянный

R

10

0,5

1,4

7,0

Резистор переменный

R

1

1,7

0,35

0,595

Конденсатор неполярный

C

4

1,4

0,8

4,48

Конденсатор полярный

C

4

2,4

6,7

64,32

Разъем

X

1

1,0

0,4

0,4

Провод соединительный

--

11

0,02

1,0

0,22

Основа ПП (стеклотекстолит)

--

1

0,01

1,0

0,01

Пайка печатного монтажа

--

70

0,01

1,0

0,7

Пайка навесного монтажа

--

11

0,03

1,0

0,33

Печатные проводники ПП

--

21

0,03

1,0

0,63

лУ = 87,295 * 10-6 (1/ч)

Наработка на отказ составит: То = 1/(87,295 * 10-6) = 11455,409 ? 11,5 тыс. часов. Вероятность безотказной работы за 1000 часов составит Pизд = 0,92. теперь посчитаем эти параметры с учетом эксплуатации в заданных условиях. Интенсивность отказов лУ = лУ * КУ = 87,295 * 10-6 * 4,389 = 383,138 * 10-6 1/ч. Наработка на отказ То = 2610,03 ? 2600 часов. Вероятность безотказной работы на 1000 часов работы Р изд = 0,68.

Для повышения надежности печатную плату с установленными радиоэлементами необходимо покрыть защитным лакокрасочным покрытием. Из таблицы расчета интенсивности отказов видно, что более всего в заданных условиях подвержены отказам полярные (электролитические) конденсаторы. Здесь можно рекомендовать замену алюминиевых «электролитов» на танталовые, обеспечить принудительное охлаждение (вентилятор), вывод «электролитов» навесным монтажом за пределы узла на печатной плате (это позволит в случае необходимости произвести замену конденсаторов без «ковыряния» печатной платы).

Делись добром ;)