. Найбільш простим розподілом потоку відмов у часі є експлуатаційний закон розподілу, який розглядає послідовність відмов в часі, як найпростіший потік подій. [21]
В основі розрахунку надійності за раптових відмов лежать наступні положення:
інтенсивність відмови будь-якого i-го (i=1,2, ..., m) елемента ЕС дорівнює середньому значенню за період його експлуатації, тобто ? i (t) =? i=const;
закон розподілу ймовірності безвідмовної роботи елементів ЕС - експонентний
(4.5)
з'єднання елементів, з точки зору теорії надійності, послідовне, тобто відмова будь-якого з елементів призводить до відмови всього ЕС. При послідовному з'єднанні елементів ймовірність безвідмовної роботи ЕС РA (t) дорівнює
, (4.6)
де - інтенсивність відмов.
інтенсивність відмови елементів в умовах експлуатації? ек. вибирається з довідкових даних або розраховується за формулою (4.7).
(4.7)
де? 0- інтенсивність відмови елементів в нормальному режимі; j -?? оеффіціенти, залежні від електричного навантаження і температури, при яких працює елемент, а також постійні коефіцієнти, що характеризують конструктивно - технологічні особливості елемента;=1,2, ..., n.
Розрахунок показників надійності контролера визначається узагальнений експлуатаційний коефіцієнт Ке, що враховує область застосування і функціональне призначення РЕА. Значення Ке вибирається з таблиці 8 [21].
Ке=1,5.
Визначення поправочних коефіцієнтів Кr і Кр, що враховують вплив вологості та атмосферного тиску навколишнього середовища на роботу РЕА. Значення Кr і Кр вибираються відповідно з таблиці 9 [21] і таблиці 10 [21].
Кr=1,5;
Кр=1.
Визначення інтенсивності відмов елементів РЕА.
Для інтегральних мікросхем (ІС) розрахунок інтенсивності відмов не проводиться; їх значення беруться з довідників, де дані отримані за результатами випробування та експлуатації ІС. У таблиці 11 [21] наведені інтенсивності відмов ІС 1 ... 5 ступенів інтеграцій
При розрахунку надійності РЕА, побудованої на серіях ІС першого та другого ступеня інтеграції, відсутнього в таблиці 11 [21], рекомендується користуватися інтенсивністю відмов для цифрових ІС, рівної 2? 10-71/год, а для аналогових ІС, рівної 8 ? 10-71/ч.
Для розрахунку інтенсивності відмов напівпровідникових приладів (ПП) використовується формула, що враховує електричне навантаження і температуру, при яких працює контролер.
, (4.8)
де l 0 - інтенсивність відмови ПП в номінальному режимі роботи (значення l 0 береться з таблиці 12 [21]);
А, NТ, ТМ, р, D t - постійні коефіцієнти (значення даних коефіцієнтів вибираються з таблиці 13 [21]); - робоча температура навколишнього середовища або корпусу ПП, о С;
КН - коефіцієнт електричного навантаження, що розраховується за формулою:
для транзисторів КН=Р раб/Р доп,
для діодів КН=I вип/Iвип.доп або КН=U обр/Uобр.доп,
раб і I раб - розсіює потужність і струм, обчислені для робочого режиму; вип - прямий струм в робочому режимі; обр - зворотна напруга в робочому режимі; доп, P доп, Iвип.доп, U обр.доп.- Допустимі електричні параметри по ТУ або ГОСТ на ПП.
Для визначення КН необхідно провести електричний розрахунок принципової схеми. Величина КН не повинна перевищувати значення 0,7.
Розрахунок проведемо на ПК за допомогою спеціальної програми.
У таблиці 6 представлено перелік елементів пристрою, а також параметри інтенсивності відмов радіоелементів.
Таблиця 6 - Кількість і сумарна інтенсивність відмов елементів
Найменування елементовКолічество, шт.Суммарная інтенсивність відмов, з урахуванням кількості. елементів 1/чТрансівер модуль МО-СС2420-Z1 8,0? 10 - 7 звуковипромінювачів HCM1205X1 10? 10 - 7 Конденсатори SMD_1206, 060323 0,2? 10 - 7 Конденсатори TECAP - 220-352 1,2? 10 - 7 Конденсатори К50-682 1,0? 10 - 7 Мікросхеми; ADM1485, MC34063AD, MC78054 8,0? 10 - 7 Мікросхеми: AT24LC512, ATmega32-16PU2 2,0? 10 - 7 Фільтр індуктивний BLM31AJ2602 2,5? 10 - 7 Котушка індуктивності CR4NP - 4R7MC2 1,5? 10 - 7 Резістори51 0 , 3? 10 - 7 оптоелектронних реле CPC1117N2 7,0? 10 - 7 Діоди PESD5V0L4, MBRS1100T3, BAS332L23 1,5? 10 - 7 Світлодіоди CLM1C, SSBI - 3 005 1,0? 10 - 7 Транзистори BC817-16.215, BC807-40.2153 0,8? 10 - 7 Роз'єми PLS - 6R, MA522-500M39 1,6? 10 - 7 Кварцовий резонатор KX - 3HE 8.0 MHz1 2,0? 10 - 7 Пайка друкованого монтажа389 0,1? 10 - 7 Провідники друкованих плат678 2 , 0? 10 - 7 Разом: 1200 50,7? 10 - 7
Загальна інтенсивність відмови РЕА дорівнює...
