Определение случайного времени до отказа и характер отказа элементов

Под отказом понимают полную или частичную потерю блоком работоспособности вследствие ухода одного или нескольких параметров блока за пределы установленных норм, и по своей физической основе отказ является случайным событием.

По характеру отказы делят на:

§ Внезапный или мгновенный — отказ, характеризующийся скачкообразным изменением значения одного или нескольких параметров функционального блока РЭУ;

§ Постепенный (параметрический) — отказ, возникающий в результате постепенного изменения значений одного или нескольких параметров блока.

Чёткой границы между внезапным и постепенным отказом не выделяют.

В данном курсовом проекте будем учитывать внезапный характер отказа элементов. Это связано с тем, что внезапный отказ функционального блока РЭУ проще отследить (полный выход блока из строя), а постепенный отказ может явно не проявляться в течение длительного времени, что в нашем случае не желательно.

Для определения среднего времени до отказа предварительно рассчитаем интенсивность отказов элементов. Для этого необходимо использовать справочное значение интенсивности отказов элементов, входящих в состав блока и следующие коэффициенты: коэффициент электрической нагрузки, вибрации, ударных нагрузок, коэффициент влияния окружающей среды, коэффициент влияния атмосферного давления, а также максимальная рабочая температура.

Определим наработку на отказ по следующей формуле

[1,стр.162]

Для определения интенсивности отказов элементов используем следующую формулу:

, [1,стр.156]

Где - номинальная интенсивность отказов;

- поправочные коэффициенты, учитывающие воздействия механических факторов;

- поправочный коэффициент, учитывающий воздействия влажности и температуры;

- поправочный коэффициент, учитывающий давление воздуха;

- поправочный коэффициент, учитывающий температуру поверхности элемента и коэффициент электрической нагрузки.

Коэффициенты электрических нагрузок будем вычислять по формулам

[1,стр.154]:

для резисторов

для конденсаторов

транзисторов биполярных

для диодов импульсных и стабилитронов

- узнаем по номограммам [1,стр. 312-315],

коэффициенты - возьмём из таблиц [1,стр. 311],

- из таблицы [1,стр. 307-310].

Данную схему реализовали в программе Electronics Workbench, в которой был произведён расчет необходимых параметров элементов, через которые рассчитали коэффициенты электрической нагрузки элементов. Результаты представили в виде таблицы.

Таблица 1 – Коэффициенты электрической нагрузки элементов

	Группа элементов	Кол-во элементов в группе	Интенсивность отказов для элементов j-ой группы	Коэффициент электрической нагрузки	Макс. Рабочая температура
1	R1 – R25, R27 – R47	40	0,05	<0,1	80
2	R26	1	0,5	<0,1	85
3	C2,С3,С4,С5	4	0,55	0,56	80
4	C1,С6 – С13, С15 – С16	10	0,05	<0,1	120
5	C13,C14	2	0,06	0,9	85
6	VT1 – VT6	6	0,4	<0,1	150
7	VT7, VT9	4	0,4	<0,1	150
8	VT8, VT13	2	0,4	<0,1	150
9	VT10, VT17	2	0,4	<0,1	120
10	VT11, VT16	2	0,4	<0,1	120
11	VT12, VT18	2	0,4	<0,1	150
12	VT14,VT15	2	0,4	<0,1	100
13	VT19 – VT22	4	0,4	<0,1	120
14	VD1, VD2	2	0,9	<0,1	125
15	VD3 – VD14	12	0,15	<0,1	85