Прогнозирование расчетным способом показателей безотказности РЭУ

Курсовой проект - Компьютеры, программирование

Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование

усилитель эксплуатационный конденсатор электрический

 

2.ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ПЕЧАТНОГО УЗЛА

 

2.1 Уточнение параметров элементов

 

В таблице 2.1 приведены значения параметров элементов.

 

Таблица 2.1

ОбозначениеНоминал и допускПримечаниеC1,С2-R1-R2-R3-Uпит-f-100…20000 Гц

Параметры ИМС К140УД12 [5]:

 

Таблица 2.2

№ПараметрЗначение1Напряжение питания15 В2Максимальное выходное напряжениене менее 10 В3Напряжение смещенияне более 6 мВ4Входной токне более 30 мкАне более 190 мкА5Разность входных токовне более 6 нА6Ток потребленияне более 30 мкАне более 190 мкА7Коэффициент усиления напряженияне менее 50000 не менее 250008Максимальная скорость нарастания выходного напряженияне менее 0,01 В/мкс не менее 0,1 В/мкс9Коэффициент ослабления синфазных входных напряженийне менее 70 дБ10Средний температурный дрейф напряжения смещения7мкВ/C 3 мкВ/C

 

В таблице 2.3 сведены предельно допустимые режимы работы операционного усилителя:

 

Таблица 2.3

№ПараметрЗначение1Напряжение питания(3...16,5) В2Входное синфазное напряжениене более 10 В3Входное дифференциальное напряжение20 В4Сопротивление нагрузкине менее 5 кОм5Емкость нагрузкине более 100 пФ6Температура окружающей среды-60...+85 C

.2 Обоснование типа и типоразмера соединителя 6Р-100В

 

Соединители электрические низкочастотные прямоугольные для печатного и объемного монтажа типа 6P врубного сочленения без фиксации и с фиксацией сочлененного положения по ТУ ИЮ0.364.030 предназначены для работы в электрических цепях постоянного, переменного частотой до 3МГц и импульсивного токов. Вид климатического исполнения УХЛ 2 ГОСТ 15150-69.

Технические требования к соединителю 6Р-100В сведены в таблицу 2.4 [6]:

 

Таблица 2.4

ПараметрЗначениеСила электрического тока на каждый контакт при его равномерной нагрузке, А2Напряжение, В (ампл.)250Сопротивление контактов, мОм15Сопротивление изоляции, МОм1000Емкость между любыми контактами, пФ6Прочность изоляции, В500Усилие расчленения контактов с контрольным калибром, Н0,15Усилие расчленения блочных соединителей, Н150Рабочий диапазон температур, -60…115Наработка, ч1500Число сочленений-расчленений500Минимальный срок сохраняемости соединителя, лет25

.3 Выбор типов и типоразмеров элементов каскада

 

Исходя из анализа полученной электрической схемы, выбрали необходимые типы и типоразмеры элементов РЭУ. Параметры элементов получили из ГОСТов на эти элементы.

Делительные резисторы R1,R2 и делительные конденсаторы С1,С2 нужно взять с высоким значением сопротивления и соответственно емкости, для того чтобы не нагружать входное напряжение, заземление и операционный усилитель. Для нормальной работы схемы можно выбирать операционный усилитель с коэффициентом усилия равным 100. [4]

 

 

3.МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАСЧЕТНЫМ СПОСОБОМ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ РЭУ

 

3.1 Метод расчета показателей безотказности РЭУ

 

При подсчёте значения суммарной интенсивности отказов РЭУ с учётом электрического режима и условий эксплуатации, используется выражение [1]:

 

, (3.1)

 

где - среднегрупповое значение интенсивности отказов элементов j-й группы, найденное с использованием справочников, j = 1,...,k; - количество элементов в j-й группе, j = 1,...,k; k - число сформированных групп однотипных элементов. - обобщенный эксплуатационный коэффициент, выбираемый по таблице в зависимости от условий его эксплуатации. С использованием гипотезы об экспоненциальном законе надёжности подсчитывают другие показатели надёжности.

 

, (3.2)

 

Вероятность безотказной работы за заданное время

 

(3.3)

 

Гамма-процентная наработка до отказа определяется, как решение уравнения

 

(3.4)

 

В случае экспоненциального распределения времени до отказа

 

(3.5)

 

3.2 Модели прогнозирования эксплуатационной интенсивности отказов элементов

 

В таблице 3.1 приведены формулы расчета интенсивности отказов [1]:

 

Таблица 3.1 - Формулы для расчета интенсивности отказов.

Класс элементовВид математической моделиИнтегральные микросхемы, работающие в облегченных электрических режимахРезисторы постоянные металлодиэлектрическиеСоединитель (розетка)Платы со сквозными металлизированными отверстиями (пайки отверстий)Соединения, в том числе пайкойКонденсатор оксидно-электролитический алюминиевый

В таблице 3.2 приведены пояснения величин, входящих в математические модели [1]:

 

Таблица 3.2 - Пояснения величин (параметров), входящие в математические модели.

ПараметрПоясненияСоставляющие, входящие в модели для всех видов элементовБазовая интенсивность отказов элементов данной группы (или конкретного типа), отвечающая температуре окружающей среды +25 С и номинальной электрической нагрузке, т.е. значению коэффициента электрической нагрузке = 1.Коэффициент режима работы, зависящий от электрической нагрузки (коэффициента ) и температуры корпуса элемента.Коэффициент, зависящий от температуры корпуса элемента (компонента)Коэффициент эксплуатации, зависящий от жесткости условий эксплуатации РЭУКоэффициент приемки, учитывающий степень жесткости требований к контролю качества и правила приемки элементов (компонентов РЭУ) в условиях производстваСоставляющие, входящие в модели интегральных микросхем (ИМС)Коэффициент, учитывающий количество элементов в ИМС или бит (?/p>