Расчет надежности МКТ

Надежность - это свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в допустимых пределах, соответствующих принятым режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.

К основным показателям надежности относятся:

1) вероятность безотказной работы;

2) интенсивность отказов;

3) наработка на отказ или среднее время безотказной работы;

Вероятность безотказной работы - это вероятность того, что в заданный интервал времени не произойдет ни одного отказа. Вероятность безотказной работы определяется по формуле

, (4.3)

где P(t) - вероятность безотказной работы (вероятность того, что в пределах заданной наработки, при заданных условиях отказа не произойдет);

е - основание натурального логарифма;

- интенсивность отказов;

t - время безотказной работы.

Величина t показывает, какая часть элементов по отношению к общему количеству исправно работающих элементов в среднем выходит из строя за единицу времени.

Интенсивность отказов рассчитывается как сумма интенсивности отказов всех элементов блока. Интенсивность отказов элемента рассчитывается по формуле

, (4.4)

где - интенсивность отказов при нормальных условиях;

кн - коэффициент нагрузки;

ку - коэффициент условий;

кТ - температурный коэффициент.

Коэффициент, учитывающий условия работы:

ку=1 - лабораторные условия;

ку=10 - стационарные условия;

ку= 100-700 - бортовые условия;

ку>700 - космические условия.

Температурный коэффициент (кТ) находится в зависимости от совокупности воздействующих факторов и учитывает нагрев конструкции.

Коэффициент нагрузки характеризует электрический режим использования ЭРЭ и ИМС. Для разного вида элементов нагрузкой могут быть и являться различные параметры. Для резисторов, транзисторов - отношение мощности рабочей к номинальной; для конденсаторов - отношение рабочего напряжения к номинальному; для микросхем - отношение коэффициента разветвления рабочего к номинальному.

Коэффициент нагрузки резисторов рассчитывается по формуле (4.5), конденсаторов - по формуле (4.6), а ИМС - по формулам (4.7) и (4.8)

, (4.5) где Рраб - нагрузка на резистор в рабочем режиме;

Рном - номинальная нагрузка.

, (4.6)

где Uраб - напряжение на конденсаторе в рабочем режиме;

Uном - напряжение номинальное.

, (4.7)

где Рраб - нагрузка на ИМС в рабочем режиме;

Рном - номинальная нагрузка ИМС.

, (4.8)

где Краз.раб - рабочий коэффициент разветвления;

Краз.ном - номинальный коэффициент разветвления.

Подставив справочные данные в формулы (4.5), (4.6), (4.7), (4.8), рассчитал коэффициенты нагрузки, которые приведены в таблице 4.2.

Согласно техническому заданию на дипломный проект условия эксплуатации бортовые (Ку = 100).

Среднее время наработки на отказ рассчитывается по формуле

, (4.9)

где - интенсивность отказов блока;

Тср - среднее время наработки на отказ (ожидаемая наработка объекта до первого отказа)

С учетом того, что данная схема используется в бортовых условиях (ку=100) значение = 0,00001327.