МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ I НАУКИ УКРАЇНИ
ХАРКIВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНIВЕРСИТЕТ
РАДIОЕЛЕКТРОНIКИ
Кафедра РЕС
КОНТРОЛЬНА РОБОТА
з дисципліни
“СИСтеми звязку“
Виконав: Перевірив:
ст. гр. ТЗТ доц. каф.
Харків 2010
Основные положения расчета надежности функционального узла печатной платы
Надежность - свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданных пределах в течении требуемого промежутка времени. Надежность так же можно определить как физическое свойство изделия, которое зависит от количества и от качества входящих в него элементов, а так же от условий эксплуатации. Надежность характеризуется отказом.
Отказ - нарушение работоспособности изделия. Отказы могут быть постепенные и внезапные.
Постепенный отказ - вызывается в постепенном изменении параметров элементов схемы и конструкции.
Внезапный отказ - проявляется в виде скачкообразного изменения параметров радиоэлементов (РЭ).
Все изделия подразделяются на восстанавливаемые и невосстанавливаемые.
В работе изделия существуют 3 периода.
1 - период приработки, характеризуется приработочными отказами.
2 - период нормальной эксплуатации, характеризуется внезапными отказами.
3 - период износа - внезапные и износовые отказы.
Понятие надежности включает в себя качественные и количественные характеристики.
Качественные:
- безотказность - свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течении некоторого времени или некоторой наработки
- ремонтопригодность - свойство изделия, приспособленность к :
предупреждению возможных причин возникновения отказа
обнаружению причин возникшего отказа или повреждения
устранению последствий возникшего отказа или повреждения путем ремонта или технического обслуживания
- долговечность - свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния (состояние при котором его дальнейшее применение или восстановление невозможно)
- сохраняемость - сохранение работоспособности при хранении и транспортировке.
- вероятность безотказной работы:
-изд*t Р = e , (1)
где е - основание натурального логарифма;
сх - интенсивность отказа схемы;
t - заданное время работы схемы.- средняя наработка на отказ:
Тср. = 1/сх , (2)
- интенсивность отказа схемы:
изд. = nR + nC + ... + платы + пайки , (3)
где n - интенсивность отказов всех элементов данной группы;
платы - интенсивность отказов печатной платы;
пайки - интенсивность отказа всех паек.
Надежность элементов функционального модуля является одним из факторов, существенно влияющих на интенсивность отказа изделия в целом. Интенсивность отказов элементов зависит от конструкции, качества изготовления, от условий эксплуатации и от электрических нагрузок в схеме.
Коэффициент нагрузки:
- для транзисторов
K=Pc/Pc max , (4)
где Рс - фактическая мощность, рассеиваемая на коллекторе,
Рс max - максимально допустимая мощность рассеивания на коллекторе.
- для диодов
K=I/Imax , (5)
где I - фактически выпрямленный ток,
Imax - максимально допустимый выпрямленный ток.
- для конденсаторов
K=U/Uн , (6)
где U - фактическое напряжение,
Uн - номинальное напряжение конденсатора.
- для резисторов ,трансформаторов и микросхем
К=Р/Рн , (7)
где Р - фактическая мощность рассеивания на радиокомпоненте,
Рн - номинальная мощность.
При увеличении коэффициента нагрузки, интенсивность отказа увеличивается. Интенсивность отказа увеличивается так же, если радиокомпонент эксплуатируется в более жестких условиях: с повышенной температурой окружающего воздуха и влажности, увеличенных вибрациях, ударах и т. д.
В настоящее время наиболее изучено влияние на надежность коэффициента нагрузки и температуры.
Интенсивность отказов при заданном значении температуры окружающей среды и нагрузки определяется по формуле:
=о* . (8)
|
Фактическая мощность резистора R1 |
P, Вт |
0,056 |
|
|
Фактическая мощность резистора R2 |
P, Вт |
0,05 |
|
|
Фактическая мощность резистора R3 |
P, Вт |
0,066 |
|
|
Фактическая мощность резистора R4 |
P, Вт |
0,029 |
|
|
Фактическая мощность резистора R5 |
P, Вт |
0,061 |
|
|
Фактическая мощность резистора R6 |
P, Вт |
0,016 |
|
|
Фактическая мощность резистора R7 |
P, Вт |
0,087 |
|
|
Фактическая мощность резистора R8 |
P, Вт |
0,044 |
|
|
Фактическое напряжение пьезокерамического излучателя звука BF1 |
U, В |
4,32 |
|
|
Фактическая мощность , рассеиваемая на коллекторе транзистора VT1 |
P, Вт |
4,5 |
|
|
Фактический ток диода VD1 |
I , мА |
200 |
|
|
Фактическое напряжение конденсатора С1 |
U, В |
23,5 |
|
|
Фактическое напряжение конденсатора С2 |
U, В |
34,02 |
|
|
Фактическое напряжение конденсатора С3 |
U, В |
35,21 |
|
|
Фактическое напряжение конденсатора С4 |
U, В |
21,4 |
|
|
Фактическое напряжение конденсатора С5 |
U, В |
12,08 |
|
|
Фактическое напряжение микросхемы 1-К561ЛА7 |
U, В |
6,24 |
|
|
Фактическое напряжение микросхемы 2- К561ЛА7 |
U, В |
5,78 |
|
|
Фактическое напряжение микросхемы 3-К561ЛА7 |
U, В |
5,27 |
|
|
Фактическое напряжение микросхемы 4-К561ЛА7 |
U, В |
6,15 |
|
Номинальная мощность резистора R1 |
P, Вт |
0,125 |
|
|
Номинальная мощность резистора R2 |
P, Вт |
0,125 |
|
|
Номинальная мощность резистора R3 |
P, Вт |
0,125 |
|
|
Номинальная мощность резистора R4 |
P, Вт |
0,125 |
|
|
Номинальная мощность резистора R5 |
P, Вт |
0,125 |
|
|
Номинальная мощность резистора R6 |
P, Вт |
0,125 |
|
|
Номинальная мощность резистора R7 |
P, Вт |
0,125 |
|
|
Номинальная мощность резистора R8 |
P, Вт |
0,125 |
|
|
Номинальное напряжение пьезокерамического излучателя звука BF1 |
U, В |
12 |
|
|
Максимальная мощность , рассеиваемая на коллекторе транзистора VT1 |
P, Вт |
8 |
|
|
Максимальный ток диода VD1 |
I , мА |
200 |
|
|
Номинальное напряжение конденсатора С1 |
U, В |
35 |
|
|
Номинальное напряжение конденсатора С2 |
U, В |
50 |
|
|
Номинальное напряжение конденсатора С3 |
U, В |
50 |
|
|
Номинальное напряжение конденсатора С4 |
U, В |
25 |
|
|
Номинальное напряжение конденсатора С5 |
U, В |
16 |
|
|
Номинальное напряжение микросхемы 1-К561ЛА7 |
U, В |
10 |
|
|
Номинальное напряжение микросхемы 2-К561ЛА7 |
U, В |
10 |
|
|
Номинальное напряжение микросхемы 3-К561ЛА7 |
U, В |
10 |
|
|
Номинальное напряжение микросхемы 4-К561ЛА7 |
U, В |
10 |
|
kR1 |
0,448 |
0 R1 |
0,5*10^7 |
R1 |
0,3 |
R1 |
0,15*10^7 |
|
|
kR2 |
0,4 |
0 R2 |
0,5*10^7 |
R2 |
0,22 |
R2 |
0,11*10^7 |
|
|
kR3 |
0,528 |
0 R3 |
0,5*10^7 |
R3 |
0,3 |
R3 |
0,15*10^7 |
|
|
kR4 |
0,232 |
0 R4 |
0,5*10^7 |
R4 |
0,18 |
R4 |
0,09*10^7 |
|
|
kR5 |
0,488 |
0 R5 |
0,5*10^7 |
R5 |
0,3 |
R5 |
0,15*10^7 |
|
|
kR6 |
0,128 |
0 R6 |
0,5*10^7 |
R6 |
0,18 |
R6 |
0,09*10^7 |
|
|
kR7 |
0,696 |
0 R7 |
0,5*10^7 |
R7 |
0,52 |
R7 |
0,26*10^7 |
|
|
kR8 |
0,352 |
0 R8 |
0,5*10^7 |
R8 |
0,22 |
R8 |
0,11*10^7 |
|
|
kC1 |
0,671 |
0 C1 |
1,4*10^7 |
C1 |
0,6 |
C1 |
0,84*10^7 |
|
|
kC2 |
0,68 |
0 C2 |
1,4*10^7 |
C2 |
0,6 |
C2 |
0,84*10^7 |
|
|
kC3 |
0,704 |
0 C3 |
1,4*10^7 |
C3 |
0,6 |
C3 |
0,84*10^7 |
|
|
kC4 |
0,856 |
0 C4 |
1,4*10^-7 |
C4 |
1 |
C4 |
0,6*10^-7 |
|
|
kC5 |
0,755 |
0 C5 |
2,4*10^-7 |
C5 |
0,9 |
C5 |
2,16*10^-7 |
|
|
kVD1 |
1 |
0 VD1 |
0,6*10^-7 |
VD1 |
1 |
VD1 |
0,6*10^-7 |
|
|
kVT1 |
0,562 |
0 VT1 |
4*10^-7 |
VT1 |
0,65 |
VT1 |
2,6*10^-7 |
|
|
kBF1 |
0,36 |
0 BF1 |
0,05*10^-7 |
BF1 |
20 |
BF1 |
1*10^-7 |
|
|
k ис1 |
0,624 |
0 ис1 |
0,8*10^-7 |
ис1 |
0,62 |
ис1 |
0,5*10^-7 |
|
|
k ис2 |
0,578 |
0 ис2 |
0,8*10^-7 |
ис2 |
0,62 |
ис2 |
0,5*10^-7 |
|
|
k ис3 |
0,527 |
0 ис3 |
0,8*10^-7 |
ис3 |
0,62 |
ис3 |
0,5*10^-7 |
|
|
k ис4 |
0,615 |
0 ис4 |
0,8*10^-7 |
ис4 |
0,62 |
ис4 |
0,5*10^-7 |
Интенсивность отказов изделия:
изд. = nR + nC + ... + платы + пайки = 46,59*10^7 (1/ч)
Вероятность безотказной работы за время Т = 1год (приблизительно 9000ч)
-изд*Т
Р = e = 0,995
Вероятность того , что в пределах заданной наработки возникнет отказ устройства:
Q(T) = 1- P(T), Q(T) = 0,005
Следует отметить, что время наработки на отказ Т=1/изд = 214638 ч, что превышает предусмотренные техническим заданием 20000 ч.
| Контрольная работа | Концепция информатизации Российской Федерации |
| Контрольная работа | Причины агрессивного поведения. Методы работы с агрессивными детьми |
| Контрольная работа | Алгоритм выбора и реализации предпринимательской идеи |
| Контрольная работа | Системы управления взаимоотношения с клиентами |
| Контрольная работа | Учет материальных затрат в бухгалтерском учете |
| Контрольная работа | Геополитическое положение России |
| Контрольная работа | Особенности вознаграждения работников в организации |
| Контрольная работа | Виды запасов |
| Контрольная работа | Психоанализ |
| Контрольная работа | Экономико-географическая характеристика Печорского угольного бассейна 2 |
| Контрольная работа | Революция 1917 года в России |
| Контрольная работа | Профессиональное суждение бухгалтера как его новая функция |
| Контрольная работа | Задачи по бухгалтерскому учету 5 |
| Контрольная работа | Теория и методика социальной работы |
| Контрольная работа | Система управления процентным риском в коммерческом банке |