3.4. Розрахунок безвідмовності із урахуванням електричних режимів і температури елементів

Реальні значення інтенсивностей відмов елементів істотно залежать від режимів навантаження і безлічі інших експлуатаційних факторів, які впливають на елементи, установлені в конкретній апаратурі. Такими експлуатаційними факторами є електричне навантаження, температура, вологість, тиск, радіація, вібрація та ін.

Фактичну інтенсивність відмов із врахуванням експлуатаційних факторів у загальному вигляді можна записати так:

, (3.10)

де   – узагальнене позначення факторів реальних умов експлуатації;

‑ номінальне значення інтенсивності відмов (при номінальних впливах експлуатаційних факторів);

‑ поправка на значення інтенсивності відмов, що враховує вплив  -го фактора.

На основі досліджень і досвіду експлуатації РЕТ встановлено, що найбільший вплив на надійність наземної апаратури здійснюють два основних фактори: електричне навантаження і температура, тому замість формули (3.10) використовують формулу

. (3.11)

Величину електричного навантаження прийнято характеризувати коефіцієнтом навантаження, під яким розуміють відношення реально діючого навантаження до номінального навантаження

. (3.12)

Оскільки для різних типів елементів фізичне значення і параметри навантаження різні, конкретна формула коефіцієнта навантаження також буде різною. Приведемо формули для визначення найбільш розповсюджених типів елементів:

для конденсаторів

,

де й – робоче (фактичне) і номінальне значення напруги на конденсаторі;

для резисторів

,

де і – реальна потужність, розглянута на резисторі, і номінальна потужність, на яку розрахований резистор;

для електровакуумних приладів

,

де в чисельнику ‑ реальні потужності, що розсіюються на електродах ЕВП, у знаменнику ‑ номінальні потужності розсіювання, що на аноді, сітці - підігрівачі відповідно;

для напівпровідникових діодів

,

де й – робоче й номінальне значення струму діода;

для транзисторів

,

де і – робоче значення струму і напруги колектора;

– номінальна потужність, що розсіюється на колекторі транзистора.

Оскільки ми обмежилися врахуванням тільки двох факторів електричного навантаження і температури, узагальнений фактор ν являє собою пару: .

Таким чином, можна записати

.

Приблизний графік залежності зображений на рис. 3.5. Характер залежності приблизно зберігається для різних типів елементів, однак реальні графіки можуть істотно відрізнятися.

Рис. 3.5.

На жаль, залежності , визначені ще не для всіх типів елементів, тому що це вимагає великих витрат. Крім того, функції істотно залежать від характеру електричного навантаження (постійне навантаження, імпульсне, циклічне й т.д.), Ці залежності також досліджені ще недостатньо.

Замість графіків , часто приводять графіки для коефіцієнта , що являє собою відносну (стосовно номінального значення інтенсивності) залежність інтенсивності відмов від електричного навантаження і температури:

,

де ‑ номінальне значення інтенсивності відмов, що відповідає режиму: .

Послідовність розрахунку безвідмовності з урахуванням електричних режимів і температури:

1. для кожного елемента визначити значення й (тут ‑ порядковий номер елемента);

2. за графіками визначити реальні інтенсивності відмов з урахуванням навантаження та температури для кожного елемента. Якщо є графіки , то по них визначити коефіцієнти , а потім розрахувати інтенсивності відмов за формулами

,

де ‑ номінальне значення інтенсивності відмов -го елемента.

3. зробити розрахунки показників безвідмовності за формулами

,

де – число елементів об'єкта.