Прогнозирование расчетным способом показателей безотказности РЭУ
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
?я
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>