Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Расчет надежности.
|
|
Надежность электронной аппаратуры зависит от ее сложности и режимов эксплуатации. Поэтому одним из условий надежности работы ЭС является правильность выбора режимов работы множества ЭРЭ и деталей, из которых состоит изделие, качество изготовления, а также условия эксплуатации.
Для численного выражения надежности используют различные количественные характеристики: одни из них удобны для оценки надежности ЭРЭ, другие применяются для определения надежности узла, блока и изделия в целом.
Среди свойств изделия есть понятие безотказность — это количественный показатель, характеризующий вероятность безотказной работы за заданное время P(t); интенсивность отказов λ; среднее время наработки на отказ Tср.
P(t) = e-λ t,
где λ — интенсивность отказов.
Интенсивность отказов изделия, состоящего из m комплектующих элементов, определяется по формуле:
I;
где λ — интенсивность отказа i-того элемента.
Среднее время наработки на отказ изделия определяется по формуле:
T= 
.
а) Учет электрической нагрузки
Определяем коэффициенты электрической нагрузки элементов ЭС, согласно схемы, используя формулы, приведенные в таблице 5.
Таблица 5.
| Элемент | Формула для определения Кн | Пояснение |
| Резистор | Кн=Рраб/Рном | Р– мощность |
| Конденсатор | Кн=Uраб/Uном | U– напряжение |
| Цифровые интегральные ИМС Аналоговые ИМС | КIн=Iвых раб/Iвых мах КIн=Iвых раб/Iвых мах КPн=Pраб/Pмах | Iвых – выходной ток |
Исходные данные и результаты расчетов сведены в таблицу 6:
Таблица 6.
| Обозна- чение N/N | Наименование ЭРЭ, номинал и допустимые значения параметра | Коэффициент нагрузки Кн | Количество ЭРЭ данного типа N | Эксплуатационный коэф. отказов а=li/loi | Интенсивность отказа *106 | |||
| loi | li | lS | ||||||
| Микросхемы: КР572ПВ2 | Iвых раб =4 мА | 0, 2 | 0, 55 | 0, 013 | 0, 0091 | 0, 0182 | ||
| Резисторы: МЛТ-0, 125 | Рраб =0, 1 Вт | 0, 8 | 0, 53 | 0, 045 | 0, 024 | 0, 168 | ||
| Конденсаторы: К10-17Б | 0, 5 | 0, 48 | 0, 15 | 0, 0725 | 0, 0725 | |||
| Транзистор: КП103Е | Р к раб =0, 05 Вт | 0, 45 | 1, 6 | 0, 5 | 0, 8 | 0, 8 | ||
| Диоды КС113 | 0, 14 | 0, 33 | 0, 157 | 0, 052 | 0, 102 | |||
| Семисегментный индикатор: АЛС324Б1 | 0, 21 | 0, 3 | 0, 157 | 0, 054 | 0, 054 | |||
Суммарная интенсивность отказов:
∑ lS =5, 147 *10-6(1/ч),
Среднее время наработки на отказ изделия:
Тср = 1/5, 147× 10-6 = 182600 (ч),
Вероятность безотказной работы при ресурсе t=80000 ч:
P(t)=exp(-5, 147× 10-6× 80000)=0, 94
Вывод: вероятность безотказной работы при заданном ресурсе и среднее время наработки на отказ удовлетворяет техническому заданию, следовательно, требования надежности выполняются. Данное устройство будет безотказно работать в течение 182600 часов. Это является отличным показателем для данного типа устройств.
Заключение.
В ходе работы был разработан вольтметр на микроконтроллере и комплект конструкторской документации на него. Полученные данные полностью удовлетворяют техническому заданию. Была разработана печатная плата размером 100х90 мм, шаг координатной сетки – 2, 5 мм, параметры печатных проводников соответствуют третьему классу точности. Паразитные параметры печатных проводников не превышают заданных в ТЗ и не оказывают существенного влияния на работу устройства. Параметры надежности удовлетворяют техническому заданию. Устройство устойчиво к воздействию заданных внешних факторов.
В данной курсовой работе был проведен анализ электрической принципиальной схемы (Э3) (см. приложение А.). На основании Э3 было составлено техническое задание и проведен его анализ. Проведен конструкторский анализ электрической принципиальной схемы, в результате чего были найдены аналоги к интегральной схеме (ИС), из них был выбран наиболее близкий к ИС, используемой в данной конструкции, было выбрано наилучшее расположение элементов на печатной плате.
В результате расчета печатной платы, были рассчитаны наилучшие габариты печатной платы и наилучшее заполнение печатной платы (максимальная плотность kз =0, 66) (см. приложение Б).
Список использованной литературы.
1. Журнал «Радио» —2009.
2. Конденсаторы. Справочник. Под ред. Четверткова И. И. — М.: Радио и связь, 1993.
3. Нефедов А. В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги. Справочник, т.5. — М.: РадиоСофт. 2000.
4. Парфенов Е. М. Проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры. Учебное пособие для вузов. — М.: Солон, 1996.
5. Преснухин Л. Н., Шахнов В. А. Конструирование электронных вычислительных машин и систем. — М.: Высшая школа, 1986.
6. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры. Справочник. Под ред. Романычевой Э. Т., — М.: Радио и связь, 1989.
7. Резисторы. Справочник. Под ред. Четверткова И. И. — М.: Радио и связь, 1989.
8.
|
|