Поделиться Поделиться

Учет влияния режимов работы элементов на надежность

Достижение высокой надежности аппаратуры АСОИУ требует использования элементной базы и методов проектирования, отвечающих конечным условиям эксплуатации оборудования. Разработка оптимальных схемных решений функциональных блоков аппаратуры АСОИУ для заданных условий эксплуатации не является предметом нашего изучения.

Ниже приводится упрощенный вариант расчета надежности системы с учетом влияния условий работы элементов в аппаратуре АСОИУ, который называется методом коэффициентов [4.3].

Метод коэффициентов заключается в том, что зависимость параметра элемента αi представляется в виде функции внешних воздействующих факторов, влияющих на надежность ( см. п. 1.6.2.)

Учет влияния режимов работы элементов на надежность - Инвестирование - 1 , (4.9)

где Учет влияния режимов работы элементов на надежность - Инвестирование - 2 i1 , Учет влияния режимов работы элементов на надежность - Инвестирование - 2 i2,…, Учет влияния режимов работы элементов на надежность - Инвестирование - 2 in - эмпирические коэффициенты, каждый из которых выражает влияние одного из внешних воздействующих факторов (температуры, ускорения, влажности, радиации и т.д.);

αi0- базовое номинальное значение параметров αi, полученное при нормальных (стандартных) внешних условиях. Учет влияния режимов работы элементов на надежность - Инвестирование - 5

Метод коэффициентов требует знания всех действующих факторов. Если значения этих факторов неизвестны, то можно использовать коэффициенты, зависящие от общего характера условий применения аппаратуры. Например, для интенсивности отказов при экспоненциальном законе распределения наработки на отказ элемента (системы) используется следующая зависимость:

Учет влияния режимов работы элементов на надежность - Инвестирование - 6 , (4.10)

где λi - значение интенсивности отказов i-го элемента (системы) в определенных условиях применения,

kу - коэффициент, зависящий от условий применения ( табл. 4.1),

λ0i – номинальное ( базовое ) значение интенсивности отказов i-го элемента (системы), определенное для стандартных условий применения.

Таблица 4.1

Ориентировочные значения коэффициентов условий применения аппаратуры[4.3]

Коэффициенты условий Значение kу
Лабораторные 0.5
Полевые 1.5
Аппаратура, установленная на автомобиле 2.0
Борт корабля 2.5
Борт самолета

Значения статистических оценок интенсивностей отказов элементов λ0i предоставляются заводами изготовителями. Для этого проводятся специальные испытания (см. п. 8) при максимально допустимых по НТД электрических и температурных режимах работы элементов.

Коэффициентом электрической нагрузки элементаkн называется. отношение электрических параметров, характеризующих эксплуатацию элемента в схеме (тока, напряжения, мощности) к максимально допустимым по НТД электрическим параметрам. В реальных схемах для надежной работы электронных компонентов их рабочие токи, напряжения и мощности должны быть значительно ниже номинальных. Например, военные стандарты США рекомендуют использовать элементы в схемах в условиях, когда коэффициенты электрической нагрузки, не превышают величину 0.75-0.8. Зависимости интенсивностей отказов элементов λi = αi λi0 , где αi = f (kн, Т˚С ), от электрических нагрузок и температуры приводятся в специальных отраслевых справочниках.

Еще раз отметим, что создание щадящих электрических и тепловых режимов работы элементов в аппаратуре - задача проектировщиков и конструкторов аппаратуры.

Окончательно, с учетом электрической и тепловой нагрузки элемента внутри схемы и условий работы аппаратуры получим значение интенсивности отказа элемента:

Учет влияния режимов работы элементов на надежность - Инвестирование - 7 . (4.11)

Подставляя (4.10) или (4.11) в (4.7), получим уточненное значение интенсивности отказов аппаратуры АСОИУ.

← Предыдущая страница | Следующая страница →