Уточненный расчет надежности проектируемого модуля в реальных условиях эксплуатации

5.Уточненный расчет надежности

 Расчет проводится с целью определения показателей надежности проектируемого модуля в реальных условиях эксплуатации с учетом особенностей функционирования принципиальной схемы,  и позволяет оценить влияние условий применения элементов и дестабилизирующего влияния окружающей среды на надежность аппаратуры.   Для упрощения расчетов воспользуемся программой ElectronicsWorkbench, из которой возьмем сведения о значениях напряжения на каждом элементе, расположенном на печатной плате.

В общем случае формула расчета надежности в реальных условиях эксплуатации имеет вид

lа ^РУЭ =  lа*aмв*at*aвл*aд*Кэн

lа –интенсивность отказа изделия в нормальных условиях эксплуатации

aмв, at, aвл, aд – коэффициенты, учитывающие влияние на надежность механических воздействий, температуры, влажности и давления соответственно.

Кэн  - коэффициент электрической нагрузки, учитывающий особенности функционирования принципиальной схемы с выбранными элементами.

Наиболее точный результат интенсивности отказов модуля дает формула, учитывающая соответствующие коэффициенты для каждого

i-го элемента:

lа^РУЭ = S (l I*a ^Iмв*a ^I t*a ^I вл*a ^I д*К ^I эн)                              (5)

Найдем коэффициенты электрической  нагрузки:

 Для резисторов:

Кэн= ,                                                   (6)

R1: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U1)²/R1=0,01375 Вт, Кэн=0,11

a=0,1177 1/ч

R2: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U2-U23)²/R2=0.045, Вт, Кэн=0,36

a=0,3652 1/ч

R3: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U2)²/R3=0,055,Вт,  Кэн=0,44

a=0,4708 1/ч

R4: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U2-U3)²/R4=0,02625, Вт, Кэн=0,21

a=0,2247 1/ч

R5: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U4-U5)²/R5=0,105, Вт, Кэн=0,84

a=0,8988 1/ч

R6: Рдоп=0,125 Вт Р=(U6)²/R6=0,0625, Вт, Кэн=0,5

a=0,535 1/ч

R8:Рдоп=0,125 Вт, Р=(U7-U12)²/R8=0,0625 Вт, Кэн=0,5

a=0,535 1/ч

R9: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U11-U10)²/R9=0,04375 Вт, Кэн=0,35

a=0,3745, 1/ч

ПТЭС.467223.001.П3

   Лист

7

Изм

Лист

№ докум.

Подп. одп.

Дат

 

R10: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U7-U10)²/R10=0,012 Вт, Кэн=0,08

a=0,856 1/ч

R11: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U60-U8)²/R11=0,03 Вт, Кэн=0,24

a=0,2568 1/ч

R12: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U8-U14)²/R12=0,0075 Вт, Кэн=0,06

a=0,0642 1/ч

R15: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U8-U16)²/R15=0,015 Вт, Кэн=0,12

a=0,1284 1/ч

R16: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U18-U70)²/R16=0,075 Вт, Кэн=0,6

a=0,642 1/ч

R17: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U18-U19)²/R17=0,03Вт, Кэн=0,24 

a=0,2568 1/ч

R18:Рдоп=0,125 Вт,Р=(U18-U17)²/R18=0,04Вт ,Kэн=0,32

a=0,3424 1/ч

R19:Рдоп=0,125 Вт,Р=(U7-U56)²/R19=0,015 Вт,Кэн=0,12

a=0,1284 1/Ч             

R20: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U80-U53)²/R20=0.0625 Вт, Кэн=0,05  a=0,0535 1/ч

R22: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U24)²/R22=0,0375, Вт Кэн=0,3

a=0,321 1/ч

R23: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U25-U27)²/R23=0,0625 Вт, Кэн=0,5

a=0,535 1/ч

R24: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U25-U24)²/R24=0,05625 Вт, Кэн=0,45 a=0,4815  1/ч

R25: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U25-U26)²/R25=0,0625 Вт, Кэн=0,5 a=0,535  1/ч

R26: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U26-U61)²/R26=0,0875 Вт, Кэн=0,7 a=0,749  1/ч

R27: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U29)²/R27=0,0875 Вт, Кэн=0,7 

a=0,749, 1/ч

R28: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U30-U32)²/R28=0,03 Вт, Кэн=0,24 a=0,2568 1/ч

R29: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U32-U33)²/R29=0,11 Вт, Кэн=0,88 a=0,9416  1/ч

R30: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U34-U36)²/R30=0,09375 Вт, Кэн=0,75

a=0,8025 1/ч

R31: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U33-U37)²/R31=0,09375 Вт, Кэн=0,75 a=0,8025  1/ч

R32: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U38-U37)²/R32=0,06375 Вт, Кэн=0,51 a=0,5457 1/ч

R33: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U39-U37)²/R33=0,075 Вт, Кэн=0,6

a=0,642 1/ч

R34: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U76-U41)²/R34=0,1 Вт, Кэн=0,8

a=0,856 1/ч

R35: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U44-U76)²/R35=0,08125 Вт, Кэн=0,65 a=0,6955 1/ч

R36: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U42-U76)²/R36=0,0875 Вт, Кэн=0,7 a=0,749 1/ч

R37: Рдоп=0,125 Вт, Р=(U55)²/R37=0,0425 Вт, Кэн=0,34

a=0,3638 1/ч

ПТЭС.467223.001.П3

   Лист

8

Изм

Лист

№ докум.

Подп. одп.

Дат

 

                                             Для конденсаторов

Кэн=U/Uдоп                                                     (7)  

С1: Uдоп=40 В, U=|U1|=1,2245 В, Кэн=0,03 a=0,0321 1/ч

       С3: Uдоп=40 В, U=|U3-U5|=4,6544 В, Кэн=0,11636 a=0,1245 1/ч

С4: Uдоп=40 В, U=|U5-U6|=4,069 В, Кэн=0,1017 a=0,1088 1/ч

С5: Uдоп=40 В, U=|U6-U7|=0,1105 В, Кэн=0,002a=0,00214 1/ч

С6: Uдоп=40 В, U=|U11-U10|=0,0083 В, Кэн=0,0002 a =0,000214 1/ч

С8: U доп=40 В, U=|U14|=2,4195 В, Кэн=0,06 a=0,0642 1/ч

С9: Uдоп=40 В, U=|U16|=0,002 В, Кэн=0,0005 a=0,000535 1/ч

С10: Uдоп=40 В, U=U20=2,577 В, Кэн=0,065 a=0,06955 1ч

С12: U доп=40 В, U=|U17-U56|=0,002 В, Кэн=0,0005 a=0,00535 1/ч

С13: U доп=40 В, U=|U58-U24|=0,0104 В, Кэн=0,0026, a=0,02782 1/ч

С15: Uдоп=40 В, U=|U26-U61|= 0,071В, Кэн=0,0017, a=0,001819 1/ч

С16: Uдоп=40 В, U=|U61-U30|=1,917, В, Кэн=0,047 a=0,05 1/ч 

 С17: Uдоп=40 В, U=|U29-U30|=5,1731 В, Кэн=0,129 a=0,138 1/ч

С18: Uдоп=40 В, U=|U36-U34|=1,9102 В, Кэн=0,0477 a=0.04, 1/ч

С20: Uдоп=40 В, U=|U38|= 3,4097 В, Кэн=0,08 a=0,0856 1/ч

С21: Uдоп=40 В, U=|U40|= 0,004 В, Кэн=0,0001 a=0,000107