1.4 Выбор элементной базы.

Выбор элементной базы должен быть сделан так, чтобы обеспечить надёжную работу изделия. Она зависит от:

1). Надёжности комплектующих.

2). Правильности размещения электрорадиоэлементов особенно теплонагруженных в конструкции изделия.

3). Качество изготовления изделия:

а) качество покупных комплектующих изделий (ЭРЭ)

б) качество оригинальных (сделанных самим изготовителем ЭРЭ)

в) качество пайки

4). Минимальность электрических нагрузок.

5). Соблюдение правил эксплуатации.

1. Выбор резисторов:

1. По величине рассеваемой мощности

2. По типу проводящего слоя - непроволочные, проволочные (подстрочные).

3. По максимальному рабочему напряжению (например, МЛТ - 1 Вт

имеют Uрабmах <750 В).

4. По классу точности:

5. По температурному коэффициенту сопротивления. Выбраны резисторы:

R1 = 0,25 -МЛТ-470 Ом ± 1%-А;

R2 = 0,25 -МЛТ-10 кОм ± 1%-А;

R3=0,25 - МЛТ-22 Ом ± 2%-А;

R4=0,25 - МЛТ-22 Ом ± 2%-А;

2. Выбор конденсаторов:

1. По номинальному напряжению: Uном (1.3-1.5) U_раб, которое должно быть в 1.5 раза большим рабочего напряжения с учётом переменной составляющей.

2. По классу точности.

3. По температурному коэффициенту ёмкости (ТКЕ). Выбраны конденсаторы :

С1= 4700 мкФ 50В

С2 = 0,1мкФ

С3 = 1000 пФ

С4 = 0,1мкФ

С5,С6 = 10 мкФ 25В

С7 = 470 мкФ 25В

С8,С9,С10 = 0,1 мкФ

3. Микросхемы.

Осуществляется по следующим параметрам:

1. По функциональному назначению (аналоговые, многофункциональные, усилители, преобразователи, стабилизаторы, цифровые)

2. По рабочему диапазону частот

3. По рабочему напряжению

4. По потребляемому току

5. По температурному коэффициенту стабильности параметров

6. По возможности применить ИМС общего назначения:

а) низкая стоимость

б) широкий диапазон U_пит.

в) с защищенным входом и выходом от перенапряжений и перегрузок.

Выбранны микросхемы:

ТDА2004

Рраб =20Гц…20кГц;

Imах.=3А

защита от КЗ нагрузки;

защита от перегрева;

защита от бросков напряжения питания в диапазоне до 40 В

L7815СV

Uвх ≤ 35 В

Напряжение – выход – 15 В

Рабочая температура – 0°C ~ 125°C

Iвых = 1.5A

5. Диоды:

КД202Ж

окружающей температуре -50  +160 ⁰С;

I_{пр.ср.max}=5 А> I_пр.ср;

U_обр.max=300 B > U_обр.и.п;

I_пр.и.max= 6I_{пр.ср.max}=30 А > I_{пр.и.прибл.};

U_пр.ср=1B

Раздел 2. Расчётная часть

2.1 Расчет надежности

Расчет надежности изделия осуществляется на основе методики, изложенной в [2]. Исходные данные для расчета: перечень используемых компонентов, их количество, температура окружающей среды и фактическое значение параметра, определяющего надежность, приведены в таблице 1.

Расчет надежности производим в следующем порядке:

• по данным, содержащимся в технических условиях на радиокомпоненты, определяем значения параметра, определяющего надежность, а также конструктивную характеристику компонента (для транзистора – кремниевый, для конденсатора – керамический и т.д.). Эти данные вносим в таблицу 1.

Таблица 1 – Расчёт надежности изделия

Наимено- вание	Тип	Количество, n	Температура окружающей среды t, 0C	Фактическое значение параметра	Номинальное значение параметра	Конструктивная хар-ка	k	α	λ0, 1/ч	λi=α*λ0	λc=λi*n
Резистор	МЛТ-0,125	5	70	P= =0,05Вт	Pн= =0,125Вт	металло-оксиный	0,4	0,9	0,04× ×10-6	0,036× ×10-6	0,18× ×10-6
Конденсатор	К50-30	2	70	U=15В	Uн=50В	электролитичес- кий	0,3	1,75	0,05× ×10-6	0,087× ×10-6	1,74х ×10-7
	КМ-50	2	70	U=16В	Uн=25В	электролитичес- кий	0,64	1,75	0,05× ×10-6	0,087× ×10-6	0,17× ×10-6
	КПК-М	6	70	U=10В	Uн=50В	керамический	0,2	0,5	0,05× ×10-6	0,025× ×10-6	0,15× ×10-6
Пайка	-	47	70	-	-	-	-	1	0,05× ×10-7	0,05× ×10-7	2,35× ×10-7
Интегральная микросхема	TDA2004	1	70	50mВт	150мВт	-	0,8	1	3× ×10-6	3× ×10-6	3× ×10-6
	L7815CV	1	70	50 мВт	150мВт	-	0,8	1	3× ×10-6	3× ×10-6	3× ×10-6

-определяем коэффициенты нагрузки k.

1. для резисторов где P – фактическая мощность, рассеиваемая на резисторе; P_н – номинальная мощность;

2. для конденсаторов где U – фактическое напряжение, приложенное к конденсатору; U_н – номинальное напряжение конденсатора;

3. для транзисторов

4. где P_с – фактическая мощность, рассеиваемая на коллекторе;

5. P_{с max} – максимально допустимая мощность рассеивания на коллекторе.

- выбираем коэффициент α из справочных данных по значениям температуры окружающей среды t,0C и k.

-По таблице интенсивности отказов определяются значения λо.

-по формуле рассчитываем интенсивность отказов для компонентов каждой группы, работающих в одинаковых условиях.

-по формуле рассчитываем интенсивность отказов для каждой группы компонентов, работающих в одинаковых условиях.

-по формуле находим значение интенсивности отказа для всего функционального узла.

Интенсивность отказов разрабатываемого изделия

• определяем среднюю наработку на отказ :

- по формуле Р (tp) = е ^–λ*tp рассчитаем значение вероятности безотказной работы

Р (Tp₁=100) = е ^–λ*tp = е^{–100 *0,00000488}=0,999

Р (Tp₂=1000) = е ^–λ*tp = е^{–1000 *0,00000488}=0,993

Р (Tp₃=10000) = е ^–λ*tp = е^{–10000 *0,00000488}=0,93

Р (Tp₄=100000) = е ^–λ*tp = е^{–100000 *0,00000488}=0,5

Рисунок 3 – График зависимости вероятности P(tp) от времени работы