Тепловые процессы в радиоэлектронной аппаратуре

дипломная работа

2.6 Расчет показателей надежности приемно-вычислительного блока

На надежность радиоэлектронной аппаратуры влияет большое количество факторов, которые имеют место на этапах проектирования, производства и эксплуатации. Поэтому различают производственную, эксплуатационную и расчетную надежности. В самом идеальном случае эти значения должны совпадать.

В техническом задании на приемно-вычислительный блок заданы следующие параметры:

¦ коэффициент готовности - вероятность того, что изделие окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени в течение гарантийного срока хранения должен быть не менее 0,985;

¦ вероятность безотказной работы - вероятность того, что в течение времени боевого применения 200 с после сброса будет функционировать в соответствии с принятой схемой действия в установленные временные интервалы - должна быть не менее 0,995;

¦ минимальное среднее время наработки до отказа интегральных микросхем в указанных режимах и условиях должна быть не менее 30 000 ч;

¦ гарантийные сроки хранения при хранении в состоянии заводской поставки должны составлять:

не менее 12 лет в отапливаемых хранилищах,

не менее 10 лет в неотапливаемых хранилищах,

не менее 5 лет в полевых условиях на открытой площадке под навесом или брезентом без прямого воздействия осадков и солнечной радиации;

1 год (суммарно) на подвеске носителя в полностью подготовленном к боевому применению состоянии при обеспечении защиты от атмосферных осадков и солнечной радиации;

¦ назначенные сроки службы должны составлять:

в отапливаемых хранилищах, не менее 15 лет;

в неотапливаемых хранилищах, не менее 12 лет;

в полевых условиях (под навесом), не менее 7 лет.

Приступим, непосредственно, к вычислению показателей надёжности приемно-вычислительного блока

Расчет надежности заключается в определении показателей надежности проектируемого изделия при известных характеристиках надежности составных элементов конструкции и при учете условий эксплуатации.

Важнейшим показателем надежности РЭА является вероятность безотказной работы P (t) - это безразмерная величина, которая зависит от времени наработки tи которая изменяется в диапазоне от 0 до 1. Вероятность безотказной работы вычисляется по формуле:

где:

m - число элементов i;

лi - интенсивность отказа i-го элемента.

Таким образом, вероятность безотказной работы уменьшается от значения "1"стечением времени по экспоненциальному закону. При этом общая интенсивность отказов изделия равна сумме интенсивностей отказов составных частей:

А среднее время наработки до отказа вычисляется по формуле:

Далее представлен расчет эксплуатационной интенсивности отказов приемно-вычислительного блока с учетом внешних воздействий, выполненный в подсистеме АСОНИКА-К.

Расчет Изделия Название Изделия: приемно-вычислительный блок Децимальный номер: 1 Интенсивность отказов эксплуатационная: э=1,04771039739532E-5 Интенсивность отказов в режиме ожидания: 1,307474510338E-5

На рисунке 25 и в таблице 27 представлены общая гистограмма и значение интенсивностей отказов для компонентов приемно-вычислительного блока.

Рис. 25. Гистограмма интенсивностей отказов компонентов блока ПВ

Таблица 27. Интенсивность отказа компонентов блока ПВ

Наименование компонента

Номер изделия

Эксплуатационная интенсивность отказов

Интенсивность отказов в режиме ожидания

Плата питания

1

3,75e-06

4,21e-07

Плата генератора

2

4, 20e-06

1,26e-05

Плата приемника

3

1,38e-06

3,30e-08

Плата обработки

4

1,15e-06

2,75e-08

Далее представлены интенсивности отказов ЭРИ для первого компонента блока ПВ - платы питания (см. рисунок 26 и таблицу 28).

Рис. 26. Гистограмма интенсивностей отказов ЭРИ платы питания

Таблица 28. Интенсивность отказа ЭРИ платы питания

Наименование компонента

Номер изделия

Эксплуатационная интенсивность отказов

Интенсивность отказов в режиме ожидания

DA1

MS10

2,70e-07

2,16e-09

VT1

TO-252AA

2,04e-07

4,31e-10

VT2

TO-252AA

2,04e-07

4,31e-10

VT3

TO-252AA

2,04e-07

4,31e-10

VT4

TO-252AA

2,04e-07

4,31e-10

C1

T492C226K006CS

3,04e-07

1,63e-09

C2

T492C226K006CS

3,04e-07

1,63e-09

C3

T492C226K006CS

3,04e-07

1,63e-09

C4

T492C226K006CS

3,04e-07

1,63e-09

C5

T492C226K006CS

3,04e-07

1,63e-09

C6

T492C226K006CS

3,04e-07

1,63e-09

C7

T492C226K006CS

3,04e-07

1,63e-09

L1

HP1004

9,40e-08

2,78e-08

L2

HP1004

9,40e-08

2,78e-08

A1

MR50D

3,50e-07

3,50e-07

Далее представлены интенсивности отказов ЭРИ для второго компонента блока ПВ - платы генерации (см. рисунок 27 и таблицу 29).

Рис. 27. Гистограмма интенсивностей отказов ЭРИ платы генерации

Таблица 29. Интенсивность отказа ЭРИ платы генерации

Наименование компонента

Номер изделия

Эксплуатационная интенсивность отказов

Интенсивность отказов в режиме ожидания

VL1

ГК143-ТС

4, 20e-06

1,26e-05

Далее представлены интенсивности отказов ЭРИ для третьего компонента блока ПВ - платыприемника (см. рисунок 28 и таблицу 30).

Рис. 28. Гистограмма интенсивностей отказов ЭРИ платы приемника

Таблица 30. Интенсивность отказа ЭРИ платы приемника

Наименование компонента

Номер изделия

Эксплуатационная интенсивность отказов

Интенсивность отказов в режиме ожидания

DD1

EP2C8T144I8

1,15e-07

2,76e-09

DA1

AD9222

1,10e-07

2,65e-09

DA4

AD9515

1,08e-07

2,59e-09

DA2

MAX1831EEE

1,13e-07

2,70e-09

DA5

1310ПН1У

1,13e-07

2,70e-09

DA6

1310ПН1У

1,13e-07

2,70e-09

DA3

MAX485ESA

1,13e-07

2,70e-09

DD3

AD7398

1,15e-07

2,76e-09

DA10

ADF4360

1,10e-07

2,65e-09

DA9

MAX4428ESA

9, 19e-08

2,21e-09

DA11

MAX4428ESA

9, 19e-08

2,21e-09

DA12

MAX4428ESA

9, 19e-08

2,21e-09

DA8

MAX4428ESA

9, 19e-08

2,21e-09

И, наконец, представлены интенсивности отказов ЭРИ для четвертого компонента блока ПВ - платы обработки (см. рисунок 29 и таблицу 31).

Рис. 29. Гистограмма интенсивностей отказов ЭРИ платы обработки

Таблица 31. Интенсивность отказа ЭРИ платы обработки

Наименование компонента

Номер изделия

Эксплуатационная интенсивность отказов

Интенсивность отказов в режиме ожидания

DD1

EP2C8T144I8

1,13e-07

2,70e-09

DA1

AD9222

1,10e-07

2,65e-09

DA6

1310ПН1У

9,00e-08

2,16e-09

DA7

1310ПН1У

9,00e-08

2,16e-09

DA8

1310ПН1У

9,00e-08

2,16e-09

DA9

1310ПН1У

9,00e-08

2,16e-09

DA10

1310ПН1У

9,00e-08

2,16e-09

DA11

1310ПН1У

9,00e-08

2,16e-09

DA12

1310ПН1У

9,00e-08

2,16e-09

DA5

1310ПН1У

9,00e-08

2,16e-09

D1

1986ВЕ92У

9,58e-08

2,30e-09

DD2

AT91SAM7S256

1,08e-07

2,59e-09

Теперь посчитаем вероятность безотказной работы и среднее время наработки до отказа:

96153 ч

Полученные показатели удовлетворяют требованиям заказчика, указанным в техническом задании.

Делись добром ;)