Расчет интенсивности отказов радиоэлектронного устройства

Для расчета надежности элементов интенсивность отказов A,(t) является наиболее удобной характеристикой. Обозначим интенсивность отказов комплектующего изделия в нормальных условиях и при номинальной нагрузке А, 0, а коэффициенты, учитывающие влияние различных факторов: Ki, K2,…, Kn. Тогда интенсивность отказов в реальных условиях и режимах работы определяется из равенства.

где А,₀ — интенсивность отказов элементов при их эксплуатации в нормальных условиях, 1/ч; К₁, К₂,…, К_п — эксплуатационные коэффициенты интенсивности отказов, характеризующие влияние различных факторов.

На практике в большинстве случаев ограничиваются учетом влияния температуры и электрического режима.

Интенсивность отказов элементов при их эксплуатации в нормальных условиях определяются по специальным таблицам Х₀ — характеристик полученным экспериментально.

Учесть влияние различных факторов (электрического режима, температуры окружающей среды, влажности, механических нагрузок и т. п.), влияющих на надежность радиоаппаратуры, можно с большей или меньшей степенью точности. Условия эксплуатации аппаратуры оцениваются при помощи коэффициента эксплуатации К_ь который показывает, во сколько раз возрастают интенсивности отказов элементов, входящих в аппаратуру, в данных условиях по сравнению с некоторыми условиями, принятыми за начало отсчета. Значения коэффициента эксплуатации К± приведены в табл. 2.5.

Для практических расчетов интенсивности отказов элементов с учетом режима работы и температуры используют эксплуатационный коэффициент интенсивности отказов К_э, показывающий отношение интенсивности отказов при данном режиме и данной температуре к интенсивности отказов при данном нормальном режиме и нормальной температуре Х₀:

где — интенсивность отказов в реальных условиях, 1/ч.

Конкретные значения коэффициента К_э для каждого типового элемента можно определить по графикам К_э = или таблицам в специальной литературе.

Таблица 2.5

Ориентировочные значения коэффициентов эксплуатации

Электрический режим работы элементов радиоэлектронной аппаратуры характеризуют коэффициентом нагрузки К_н. Этот коэффициент показывает отношение величины, характеризующий электрический режим в реальных условиях эксплуатации, к соответствующей величине, характеризующей номинальный электрический режим. При этом выбирают те электрические величины, которые определяют влияние режима на интенсивность отказов.

Данное изделие может иметь один или несколько коэффициентов нагрузки. Общее выражение коэффициента нагрузки К_н = N_pa6 / N_HOM, где N_pa6 — величина, характеризующая режим в реальных условиях; N_Hом — величина, характеризующая номинальный режим.

Коэффициент нагрузки К^ для резисторов всех типов определяется следующим образом:

где Р_раб — мощность, фактически рассеиваемая на резисторе, Вт; Р_доп — допустимая при данных внешних условиях мощность рассеивания (указывается в справочниках или на схемах), Вт;

где U — падение напряжения на резисторе, В; К — номинальное значение сопротивления резистора, Ом;

где и_и — напряжение резистора в импульсном режиме работы, В; Q = Т_п / — скважность импульсного процесса в течение времени t_H

с периодом повторения Г_п.

Коэффициент нагрузки К_нС для конденсаторов всех типов определяется следующим образом:

где U_pm — амплитуда рабочего напряжения, В; [/_допт — амплитуда рабочего напряжения, допустимая для данного вида конденсаторов, В.

Аналогично определяются коэффициенты нагрузки и для других элементов схем РЭА.