КП_ОТН_18_21_вариант_Канарев. Методы расчета показателей надежности сжат
 Скачать 0.57 Mb.
|
3.6 Расчет эксплуатационной надежности СЖАТИсходные данные: Коэффициент приемки = 5 t= № варианта *+10 = 18+10 = 28 Базовая интенсивность отказа = № варианта 18* 10-7 Тип соединения 2 (таблица №8) ФАЛ  Логическая схема представлена на рисунке 1:  Рисунок 1. Логическая схема Преобразуем логическую схему в схему электрическую с использованием интегральных микросхем. (Рисунок 2.)  Рисунок 2. Электрическая схема с использованием интегральных D1-К155ЛН1 D2-К155ЛИ5 D3-К155ЛЛ1 Используемые микросхемы: Условное графическое обозначение К155ЛИ5 Микросхема представляет собой два логических элемента 3И с мощным открытым коллектором. Корпус К155ЛИ5 типа 201.14-2, масса не более 1 г. 1  ,2,12,13 - входы;3,4,6,8,9.11 - свободные; 5,10 - выходы; 7 - общий; 14 - напряжение питания; Электрические параметры
Условное графическое обозначение К155ЛЛ1 Микросхема представляет собой четыре логических элемента 2ИЛИ. Корпус К155ЛЛ1 типа 201.14-1, масса не более 1 г. 1  ,2,4,5,9,10,12,13 - входы;3,6,8,11 - выходы; 7 - общий; 14 - напряжение питания; Электрические параметры
Условное графическое обозначение К155ЛН1 Микросхема представляет собой два логических элементов НЕ. Корпус К155ЛН1 типа 201.14-1, масса не более 1 г 1  ,3,5,9,11,13 - входы;2,4,6,8,10,12 - выходы; 7 - общий; 14 - напряжение питания; Электрические параметры
Из справочника «Надежность электрорадиоизделий» возьмем сведения о показателях надежности (табл.1): Таблица 1
Условия эксплуатация схемы представлены в таблицах 2 и 3. Для этого воспользуемся ГОСТ 34012 «Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики. Общие технические требования». Таблица 2 Классификация по воздействиям механических нагрузок при эксплуатации
Таблица 3 Классификация по воздействиям климатических факторов при эксплуатации
Расчет надежности интегральных микросхем В общем случае, значения эксплуатационной интенсивности отказов электрорадиоизделий (ЭРИ) рассчитываются по математическим моделям, имеющим вид:  или  (1) , где  - исходная интенсивность отказов типа(группы) ЭРИ, приведенная к условиям:-электрическая нагрузка, равная номинальной; -температура окружающей среды t=28 °C;  – коэффициенты, учитывающие изменения эксплуатационной интенсивности отказов в зависимости от различных факторовn – количество учитываемых факторов Математическая модель для расчета эксплуатационной интенсивности отказов отдельных типономиналов интегральных микросхем в рабочем режиме приведена в таблице 4. Таблица 4  Таблица 5  Определим эксплуатационную интенсивность отказов для интегральных микросхем. Значения коэффициента  , учитывающего сложность ИС и температуру окружающей среды, рассчитывается по формуле:  t - температура окружающей среды, °C (по заданию t=28°C) При температуре окружающей среды, равной 20°C, получим:  Значения коэффициента модели для микросхем, cодержащих (>10-100 элементов) взяты из таблицы 6. Таблица 6  Коэффициент эксплуатации  при использовании ИС в условиях цехов промышленных предприятий, берется равным 1,5.Значения  , учитывающего тип корпуса микросхемы берем из таблицы 7.Таблица 7  Значения коэффициента  , учитывающего снижение максимальных значений напряжения питания возьмем из таблицы 8.Таблица 8  Значения коэффициента  , учитывающего степень освоенности технологического процесса , примем равным 1.Коэффициент приемки  отражает 2 уровня качества изготовленных изделий:-с приемкой 5 -с приемкой 9 Для изделий с приемкой 5 значение  Все коэффициенты для расчета надежности интегральных микросхем сведем в таблицу 9. Коэффициенты модели условно разделены на 2 группы: - первая группа коэффициентов является общей для всех или большинства типов изделий и характеризует режимы и условия их применения, уровень качества производства - вторая группа коэффициентов включается в модели конкретных типов ЭРИ и характеризует конструкционные, функциональные и технологические особенности Таблица 9
Расчет надежности соединений. Математическая модель для расчета эксплуатационной интенсивности отказов соединений имеет вид:   Коэффициент эксплуатации для соединений условиях цехов промышленных предприятий, берется равным 1,5.Базовое значение интенсивности отказов  для ручной пайки ЭРИ с обьемным монтажом составляет  .По схеме (рис. 2) определим количество соединений N=16. Таким образом  Суммарная интенсивность отказов устройства. При условии, что любой отказ микросхемы или соединения приводит к отказу всего устройства, суммарная эксплуатационная интенсивность отказов устройства определяется как  где  - эксплуатационная интенсивность отказов интегральных микросхем; - эксплуатационная интенсивность отказов соединений; – количество интегральных микросхем в устройстве; – число соединений. Вывод : Для заданных условий интенсивность отказов данной схемы при температуре эксплуатации 28 °С составила   1/ч, из них 99% приходится на соединения. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
