Оценка надежности рэс при внезапных отказах.

На различных этапах проектирования РЭС разработчика интересуют оценка надежности в период нормальной работы, то есть по завершении периода приработки и до начала периода старения и износа системы. В этом случае нет необходимости учитывать предысторию процессов, происходящих в аппаратуре, значит, может быть использован экспоненциальный закон распределения частоты отказов в предположении, что λ = const.

В зависимости от полноты учета фактов, влияющих на надежность РЭС, могут быть проведены прикидочный и уточненный расчет надежности.

Прикидочный расчет проводится на этапе проектирования, когда еще отсутствуют принципиальные схемы блоков. Количество и состав радиокомпонентов в блоках определяется путем сравнения проектируемой аппаратуры с аналогичными более ранними разработками. Интенсивность отказов проектируемого блока определяют путем суммирования интенсивностей отказов составляющих его радиоэлементов. Прикидочный расчет проводится в предположении независимости отказов радиоэлементов, а также, что отказ любого радиоэлемента приводит к отказу всего устройства. Суммируемые интенсивности отказов радиоэлементов принимаются равными средним величинам, приведенным в справочной литературе.

Уточненный расчет надежности проводится с учетом отличия режимов работы радиокомпонентов от их номинальных значений. По известной принципиальной электрической схеме изделия вычисляются коэффициенты нагрузки радиоэлементов, и определяется реальная интенсивность отказа с учетом корректировочного коэффициента αi (k_н, t ).

Задание.

Определить суммарную интенсивность отказов элементов, а так же среднее время наработки на отказ и вероятность безотказной работы для заданной схемы.

Схема устройства:

Краткое описание устройства.

Двухполярный источник питания – это источник питания, который имеет, как правило, два выходных канала, напряжения которых равны по абсолютному значению, но имеют противоположную полярность относительно общей точки.

Источник питания состоит из понижающего трансформатора Т1, вторичная обмотка которого имеет средний вывод. Ко вторичной обмотке подключен выпрямительный диодный мост, образованный на диодах VD1, VD2, VD3, VD4. Индикатор питания выполнен из светодиода HL1, дополнительного сопротивления R2 и параллельно включенного обратного защитного диода VD5.

Напряжением пробоя стабилитронов VD12, VD13 определяется выходное напряжение значением +/- 15В. Стабилизатор напряжения состоит из трансформаторов VT1-VT6.

Напряжение значением +/- 24В получается напрямую со вторичной обмотки трансформатора.

Каждая входная и выходная цепь оснащена помехозащитным фильтром и разрядной цепью.

Расчеты.

Прикидочный расчет.

Прикидочный расчет проводится при следующих допущениях:

Отказы компонентов независимы;
Отказ любого учитываемого в расчете компонента приводит к отказу всего изделия;
Интенсивность отказа элементов принимаются равным усредненным значениям, приведенным в таблицу.

Предположим, что условия эксплуатации РЭС – лабораторное помещение

(to = 20 С, влажность 60%, давление 750 мм рт.ст.)

Таблица1

Наименование ЭРЭ	Обозначение ЭРЭ на схеме	λ₀_i*10^-6, 1/ч	Количество N_i_,шт	α_с
Конденсатор керамический	С1, С2, С3	0.1	3	1
Конденсатор электролитический	С4 - С9	0.6	6
Резистор постоянный металлоплёночный	R1 - R7,R10,R11	0.4	9
Резистор постоянный проволочный	R8, R9	0,4	2
Транзистор кремниевый маломощный	VT1 - VT4	0,3	4
Транзистор кремниевый мощный низкочастотный	VT5,VT6	0,5	2
Диоды кремниевые	VD1 - VD11	0,3	11
Стабилитрон	VD12, VD13	1,3	2
Светодиод HL	HL1	1,3	1
Сетевой трансформатор НЧ	T1	0,4	1
Выключатель	SB1	0,1	1
Плавкие предохранители	FU1, FU2,FU3	0,5	3
Печатная плата		0,1	1