ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.05.2025
Просмотров: 358
Скачиваний: 0
2.5 Выбор типов и номиналов электрорадиоэлементов схемы
При выборе всех элементов необходимо учитывать помимо их электрических характеристик, их габаритные размеры. Электрорадиолементы необходимо выбрать таким образом, чтобы после их установки на плату высота всех радиоэлементов была приблизительно одинаковой. Также необходимо учесть, что электрорадиоэлементы одной серии в зависимости от их параметров (емкости, рабочего напряжения и.т.д.) имеют разные габаритные размеры.
Проанализировав результаты матричных испытаний, отдадим предпочтение наиболее дешевому варианту – резисторам типа МТ. Основываясь на данных, полученные в результате матричных испытаний, выберем следующие параметры элементов. Возьмем резисторы из ряда Е24, номинальные значения которых:
R1=2.7 кОм ± 10% R2=2.2 кОм ± 10% α1= ±1.2*10-3 1/ oС α2= ±1.2*10-3 1/ oС β1=±6.(6)*10-6 1/ч β2=±6.(6)*10-6 1/ч t=0…3000 ч T=-30…+60 oС
Входной конденсатор C1 должен обладать наибольшей линейностью, минимальными потерями на высоких частотах. Также необходимо, чтобы он был способен работать при малых или нулевых значениях постоянного смещения, поэтому в качестве данного конденсатора не может использоваться оксидно-полупроводниковый. Исходя из этих требований в качестве входного конденсатора выбран К73–17–1а–51 пкФ ± 20%.
|
дата |
Температурный коэффициент емкости α= ±3.3*10-5 |
-7 |
|
|
. и |
Коэффициент старения β=1,9*10 |
|
Подп |
В качестве выходного конденсатора С2 так же возьмем конденсатор типа К73–17–1а |
емкостью 47 пкФ± 20%. |
|
|
№ |
Температурный коэффициент емкости α= ±3.3*10-5 |
|
инв. |
Коэффициент старения β=1,9*10-7 |
|
Взам. |
|
|
дубл. |
|
|
Инв. № |
|
|
Подп. и дата |
|
№ подп |
Лист |
||||
|
Инв. |
АБВГ.465032.001 П3 |
||||
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дат |
20 |
|
Ли |
2.6. Прогнозирование вероятности работы изделия с учетом только внезапных отказов.
2.6.1. Обоснование потока внезапных отказов.
Закономерности потока отказов элементов изделия корректно можно узнать из |
|||||||
массовых статистических экспериментов. После обработки опытов по выявлению |
|||||||
закономерностей потока внезапных отказов. Такой путь нам недоступен. Остается другой: |
|||||||
выдвигать гипотезы на основании имеющейся информации. |
|||||||
Математиками установлены и описаны закономерности более тридцати различных |
|||||||
потоков случайных процессов. Известны и причинно-следственные связи их определяющие. |
|||||||
В нашем случае не противоречит объективной реальности гипотеза о простейшем |
|||||||
потоке отказов и соответственно экспоненциальном законе распределения случайных |
|||||||
величин. Как известно простейший (стационарный пуассоновский) поток имеет место, когда |
|||||||
существует конъюнкция трех свойств: ординарности, стационарности, отсутствия |
|||||||
последействия. |
|||||||
Ординарный поток имеет место когда вероятность возникновения двух или более |
|||||||
отказов на элементарном отрезке времени ничтожно мала по сравнению с вероятностью |
|||||||
одного отказа (отказы редки!). |
|||||||
Стационарный поток – это поток с постоянной плотностью событий (интенсивность отказа |
|||||||
является неизменной на рабочем участке временного интервала). Это свойство, |
|||||||
безусловно, имеет место. Ибо в настоящее все электрорадиоэлементы подвергаются |
|||||||
интенсивным воздействиям (температура, вибрация, форсирование электрических режимов) |
|||||||
в течение 20 – 100 часов с целью выявления скрытых дефектов и выхода на участок |
|||||||
нормальной работы, где постоянна во времени и имеет минимальное значение. |
|||||||
Отсутствие последействия имеет место тогда, когда отказы возникают независимо |
|||||||
друг от друга. Иными словами, один отказ не служит причиной других отказов. |
|||||||
Упомянутая ситуация может иметь место, если изделие разрабатывалось |
|||||||
малоквалифицированными инженерами, не разбирающимися в сути порученной им задачи. |
|||||||
Для простейшего потока отказов вероятность безотказной работы P(t) и интенсивность |
|||||||
|
дата |
отказов связаны элементарной зависимостью |
||||||
P(t) e t |
|||||||
|
. и |
Числовые характеристики: |
||||||
|
Подп |
- среднее время наработки до отказа T |
1 ; |
|||||
0 |
|||||||
|
№ |
- дисперсия времени работы до отказа D(t) 1 . |
||||||
2 |
|||||||
|
инв. |
В справочниках на электрорадиоэлементы принято указывать не среднюю, а |
||||||
|
Взам. |
минимальную наработку. Тогда |
1 |
|||||
[1/час]. |
|||||||
|
дубл. |
max |
T |
|||||
min |
|||||||
Если оценивать надежность, используя в формулах max , то истинный уровень |
|||||||
|
№ |
надежности будет выше расчетного. |
||||||
|
Инв. |
|||||||
|
Подп. и дата |
|||||||
|
№подп |
Лист |
||||||
|
Инв. |
АБВГ.465032.001 П3 |
||||||
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дат |
21 |
|||
Ли |
|||||||
2.6.2. Оценка вероятности безотказной работы изделия с учетом только внезапных отказов.
Внезапные отказы возникают из-за скрытых дефектов при изготовлении элементов, грубых ошибок при эксплуатации изделий и по иным причинам.
При прогнозе влияния внезапных отказов на надёжность будем считать, что для элементов имеет место простейший поток отказов, а именно: для отказов элементов характерна конъюнкция свойств ординарности, стационарности и отсутствия последействия.
Только в этом случае мы имеем право воспользоваться формулой:
- *t
Pвнезапн. e , где:
n |
|||
i |
– результирующая интенсивность отказов изделия; |
||
i 1 |
|||
i ki 0 – прогнозируемая интенсивность отказов i-го элемента;
0 – средняя интенсивность отказов i-го элемента, определённая в стандартных условиях (t = +20є, влажность 60%), определяется из среднего времени наработки;
ki – поправочный коэффициент, для отличных от стандартных условий режимов работы.
Значение поправочного коэффициента определяется по кривым зависимости относительного коэффициента интенсивности отказов от изменения температуры окружающей среды и величины электрической нагрузки для электрорадиоэлемента.
Коэффициенты нагрузки выбираются по критерию “слабое место”, т.е. причины из-за которых отказы наиболее вероятны.
|
идата |
Так, слабым местом конденсаторов является электрический пробой. Поэтому для |
||||||||||||||
конденсаторов коэффициент нагрузки определяется соотношением |
|||||||||||||||
КнС=V/Vном |
|||||||||||||||
|
. |
где: V – постоянное напряжение, реально приложенное к электродам конденсатора: |
||||||||||||||
|
Подп |
|||||||||||||||
Vном – номинальное рабочее напряжение, указанное в паспорте или маркировке. |
|||||||||||||||
Рассчитаем коэффициент нагрузки для конденсатора С1: |
|||||||||||||||
|
№ |
|||||||||||||||
KнC1=1.8В/50В=0.036 |
|||||||||||||||
|
инв. |
|||||||||||||||
Для С2: |
|||||||||||||||
|
Взам. |
KнC1=2.0В/50В=0.02 |
||||||||||||||
|
дубл. |
|||||||||||||||
|
Инв. № |
|||||||||||||||
|
Подп. и дата |
|||||||||||||||
|
№ подп |
|||||||||||||||
АБВГ.465032.001 П3 |
Лист |
||||||||||||||
|
Инв. |
22 |
||||||||||||||
Ли |
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дат |
|||||||||||
Слабым местом резисторов является перегрев. Поэтому за коэффициент нагрузки |
|||||||
принимают соотношение мощностей рассеяния: |
|||||||
|
.и дата |
KнR=P/Pном , где: P – мощность, реально рассеиваемая резистором (P=I2·R); |
||||||
Pном – номинальная (паспортная) мощность рассеяния резистора (0,125 Вт, 0,25 Вт,…). |
|||||||
Рассчитаем коэффициент нагрузки для резистора R1: |
|||||||
|
Подп |
Pраб.R1=IR12*R1, IR1=U1/R1. |
||||||
Pраб.R1=(5*10-4)2*2.7*103=6.75*10-3 Вт |
|||||||
|
№ |
KнR1=6.75/0.125=0.054 |
||||||
Для R2: |
|||||||
|
инв. |
|||||||
-4 |
2 |
*2.2*10 |
3 |
=2.2*10 |
-5 |
Вт |
|
|
Взам. |
Pраб.R2=(1*10 |
) |
|||||
KнR2=2.2*10-5/0.125=1.76*10-4 |
|||||||
|
№дубл. |
Для того, чтобы найти поправочный коэффициент воспользуемся графиком зависимости |
||||||
относительного коэффициента интенсивности отказов от изменения температуры |
|||||||
окружающей среды и величины рабочего напряжения для сопротивлений типа МЛТ и |
|||||||
|
Инв. |
подобных: |
||||||
|
Подп. и дата |
|||||||
|
№ подп |
Лист |
||||
|
Инв. |
АБВГ.465032.001 П3 |
||||
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дат |
23 |
|
Ли |