/p>
Для порівняльної оцінки окремих шляхів забезпечення та підвищення надійності застосовуються розрахункові та експериментальні методи. Значимість розрахункових методів більше на перших етапах розробки і знижується на користь експериментального аналізу і перевірки на останніх етапах.
Правильні технічні рішення щодо забезпечення надійності на перших етапах розробки дають значну економію коштів порівняно з випадком, коли прийняті технічні рішення доводиться переглянути на етапах технічного і робочого проектування або навіть на етапах виробництва або експлуатації. Тому виняткове значення для економного забезпечення надійності набуває правильне розуміння і застосування розрахункових методів оцінки надійності, для обгрунтованого вибору найкращих технічних рішень з погляду надійності.
Моделі надійності елементів джерел живлення, що відображають всю повноту найскладніших фізико-хімічних процесів виникнення відмови, виходять занадто складними для практичного застосування. Тому застосовують спрощені методи, наприклад метод коефіцієнтів.
Метод коефіцієнтів полягає в тому, що параметр ai обраної статистичної моделі надійності можна записати як ai=ai1 · ai2 ... ain · ai0, де ai1, ai2, ..., ain - емпіричні коефіцієнти, кожен з яких виражає вплив одного з зовнішніх факторів (температури, прискорення, вологості, радіації і т. д.); ai0 - базове значення параметра ai. Отже, метод коефіцієнтів вимагає знання всіх діючих факторів. Якщо значення цих факторів невідомі, то можна використовувати коефіцієнти, залежні від загального характеру умов застосування апаратури. Наприклад, для інтенсивності відмов при експоненційної моделі надійності існує наступна залежність:?=K? 0, де k - коефіцієнт, залежить від умов роботи; ? 0 - деяка базова інтенсивність відмов.
Метод коефіцієнтів може бути використаний також у разі, коли умови роботи апаратури змінюються в часі. Однак імовірність безвідмовної роботи, визначена за методом коефіцієнтів, коли коефіцієнти залежать від часу, може бути нижче дійсного значення, так як робота в змінних режимах через втомних явищ веде до додаткового руйнування об'єкта в порівнянні зі статичним режимом роботи.
Рис. 2.7 Графіки залежності інтенсивностей відмов БІС від температури корпусу
На рис. 2.7 наведені графіки, що дозволяють оцінити інтенсивність відмов БІС, заснованих на біполярної технології 1 і на КМОП-технології 2. Графіки справедливі для БІС, що містить 2100 логічних елементів. Якщо кількість елементів відрізняється від цієї цифри, то для наближеної оцінки інтенсивності відмов БІС можна використовувати залежність
? БІС=(n/2 100) ·?,
де n - число логічних елементів в рассм?? чає БІС; ?- Значення інтенсивності відмов, яке визначається за графіком на рис. 2.7.
Для більш точної оцінки інтенсивності відмов БІС слід користуватися довідниками, де дається залежність інтенсивності їх відмов від ряду факторів (особливості конструкції, ступеня освоєності продукції та ін.).
У таблиці наведено деякі дані про интенсивностях відмов інших компонентів комп'ютерної системи.
Таблиця 2.5 Інтенсивності відмов компонентів комп'ютерної системи
КомпонентІнтенсівность отказовІнтегральная схема0,1Діод0,2 - 0,5Транзістор0,05 - 0,3Конденсатор0,002 - 0,04Резістор0,01 - 0,1Трансформатор0,1 - 0,2Пайка0,0001Раз'ем2,0 - 3, 5Сердечнік0,00001Виключатель0,2 - 0,5Лампочка0,5Вентілятор3,0Память ємністю 4Кслов100Память ємністю 48 Кслов300
Розрахунок на надійність елементів джерела живлення.
Н =? (t) · N,
де:
Н - надійність елементів;
? (t) - інтенсивність відмов; - кількість елементів.
Розрахунок на надійність конденсаторів:
Нк=0,002 · 31=0,062
Розрахунок на надійність мікросхем:
Нм=0,1 · 2=0,2
Розрахунок на надійність резисторів:
Нр=0,1 · 16=1,6
Розрахунок на надійність діодів:
Нд=0,3 · 21=6,3
Розрахунок на надійність транзисторів:
Нт=0,05 · 7=0,35
Розрахунок на надійність трансформаторів:
Нтр=0,1 · 1=0,1
Розрахунок на надійність пайки:
Нп=0,0001 · 122=0,0122
Загальна надійність джерела живлення становить:
НКЕ=Нк + Нм + Нр + Нд + Нт + Нтр + Нп
НКЕ=0,062 + 0,2 + 1,6 + 6,3 + 0,35 + 0,1...
