Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Определение показателей надежности радиоэлектронной аппаратуры. Учебное пособие.pdf
Таблица 6.10
Номер и наименование
Кф для номера расчетного режима работы
1 2 3 4 5
6
1. Высокотемпературное хранение
2. Ждущий режим с приложением
3. Ждущий режим с приложением
4. Выпрямительный режим с раз-
5. Выпрямительный режим
0,1
1,0
2,0
0,6
1,0
4,0
6. Инверторный режим
0,0025
0,25
0,5
0,15
0,25
1,0
,
25
30
35
40
45
50
55
60
Кtx
1,00
1,38
1,88
2,54
3,40
4,51
5,93
7,73
Значения коэффициента функциональной специфики режима работы К
силовых полупроводниковых приборов
базового режима испытаний по ТУ
1,0 10,0 20,0 6,0 10,0 40,0
(термоциклирование)
1,0 2,0 2,0 0,6 1,0 4,0
переменного напряжения
0,05 0,5 1,0 0,3 0,5 2,0
постоянного напряжения
0,17 1,7 3,3 1,0 1,7 6,7
дельными источниками
ф
Таблица 6.11
Значения коэффициента К
в зависимости от температуры окружающей среды
tx
6.3. ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СХЕМЫ
6.3.1. Конденсаторы
Математические модели [3; 7] для расчета эксплуатационной интенсивности отказов отдельных групп (типов) конденсаторов приведены
в табл. 6.12.
Когда используют указанную модель при определении значений
,
учитывают сумму внезапных и постепенных отказов. К внезапным отказам относятся пробой диэлектрика (короткое замыкание) и обрыв (потеря
емкости). К постепенным отказам относятся уходы за норму ТУ в течение
минимальной наработки относительного изменения емкости
61
, тангенса
угла диэлектрических потерь tgδ, тока утечки
Группа изделий
Вид математической модели
Конденсаторы постоянной емкости: 10,
Керамические на напряжение менее 1600 В
=
=
Стеклянные, слюдяные, бумажные, оксид-
=
=
..
0,8 10
,
1/.
Объемно-пористые
=
0,1
Оксидно-полупроводниковые
=
..
0,07
С органическим синтетическим диэлектри-
Комбинированные высоковольтные импуль-
=
Поликарбонатные и полипропиленовые
=
0,011
Конденсаторы подстроечные: с твердым ди-
=
Помехоподавляющие фильтры
=
0,012
(для конденсаторов с ок-
сидным диэлектриком) и сопротивления изоляции
групп конденсаторов).
Математические модели для расчета эксплуатационной
интенсивности отказов конденсаторов
Керамические на напряжение 1600 В
и выше
Тонкопленочные с неорганическим диэлектриком
но-электролитические (кроме импульсных)
(для остальных
Таблица 6.12
0,0194…0,029
0,003
0,003…0,018
Оксидно-электролитические импульсные
ком: полистирольные, фторопластовые,
полиэтилентерефтальные низковольтные,
полиэтилентерефтальные высоковольтные,
комбинированные низковольтные, комбинированные высоковольтные постоянного
напряжения
сные
=
0,047
0,4
электриком, воздушные
62
0,08
При необходимости расчета значений только внезапных или только
Группа изделий
Вид математической модели
Для неподвижных объек-
Для подвижных объектов
Конденсаторы (кроме ок-
.
=
..
.
=
.
=
..
.
=
Конденсаторы оксидно-
.
=
..
.
=
.
=
..
.
=
постепенных отказов следует использовать распределение отказов по видам, приведенным в табл. 6.12.
Расчет эксплуатационной интенсивности отказов конденсаторов в аппаратуре, находящейся в режиме ожидания, проводится по моделям, приведенным в табл. 6.13.
Значения коэффициента режима
рассчитываются по математиче-
ской модели (6.22):
+ 1
, (6.22)
=
где , , , , ,
– постоянные коэффициенты модели; t – температура
окружающей среды, ; U – рабочее напряжение, В;
напряжение, В.
Интенсивность отказов конденсаторов
– номинальное
Таблица 6.13
сидно-электролитических
и объемно-пористых)
электролитические и объемно-пористые
Примечание. Для оксидно-электролитических и объемно-пористых конденсато-
ров повышение температуры сверх 25–30 при отсутствии электрической нагрузки
может привести к резкому увеличению интенсивности отказов (на порядок и более).
или
или
тов
63
или
или
Значения коэффициента
Диапазон
Керамические, тонкопле-
5,909 10
Стеклянные
25–150
2,426 10
16
473
1,0
0,5
4
Слюдяные
25–85
9,885 10
16
358
1,0
0,4
3
Бумажные
25–85
5,69 10
2,5
358
18
0,4
3
3,59 10
Оксидно-электролити-
25–85
3,667 10
2,6
Оксидно-
25–125
1,05 10
5,5
398
2,5
0,55
С органическим синтети-
рассчитывается по модели:
, (6.23)
=
где , , , – постоянные коэффициенты модели; t – температура окру-
жающей среды, .
Значения постоянных коэффициентов моделей (6.22) и (6.23) для от-
дельных групп конденсаторов приведены в табл. 6.14.
Таблица 6.14
Значения постоянных коэффициентов
Группа
ночные с неорганическим
темпера-
тур,
25–155
А В
Н
14,3 398 1,0 0,3 3
диэлектриком
Оксидно-электролитические (кроме импульсных)
ческие импульсные
Объемно-пористые
полупроводниковые
ческим диэлектриком
(кроме фторопластовых
и высоковольтных импульсных)
25–85
90–125
0,24
4,09
4,09
358
358
5,9
5,9
0,55
0,55 3 3
25–85 0,2517 4,09 358 5,9 – –
90–125
130–155
25–85
90–125
0,167
0,0315
0,055
0,462
358
398
2,6
5,5
2,5
2,5
428
358
398
9,0
9,0
2,5
18
18
0,4
0,4 3 3
0,55 3 3
0,4
0,4 3 3
64
Окончание табл. 6.14
Диапазон
25–80
0,055
2,5
398
18
0,4
Высоковольтные импуль-
25–85
0,91
2,5
358
18
– – Построечные с твердым
5,909 10
Подстроечные воздушные
25–85
4,364 10
10,8
358
1,0
0,33
3
Помехоподавляюще филь-
5,909 10
Группа
темпера-
А В
тур,
Фторопластовые
сные
85–200
90–125
25–125
0,462
7,65
2,5
2,5
14,3 398 1,0 0,3 3
473
398
18
18 – –
0,4 3 3
диэлектриком
25–125
14,3 398 1,0 0,3 3
тры
Значения коэффициента в диапазоне 40–60 рассчитываются по
Н
модели (6.24):
, (6.24)
=
где , , , – постоянные коэффициенты модели; t – температура окру-
жающей среды, .
Значения постоянных коэффициентов модели (6.24) для отдельных
групп конденсаторов приведены в табл. 6.15.
Расчет эксплуатационной интенсивности отказов конденсаторов в аппаратуре, находящейся в режиме ожидания, проводится по моделям, приведенным в табл. 6.16.
Коэффициенты
определены в [7].
65
Таблица 6.15
Группа конденсаторов
А
В
Постоянной емкости: керамические,
− стеклянные
4,05 10
16
473
1,0
− слюдяные
1,683 10
16
358
1,0
− оксидно-полупроводниковые
0,07
5,5
398
2,5
− с органическим синтетическим ди-
0,94
Подстроечные: с твердым диэлект-
2,0453 10
воздушные
1,123 10
10,8
358
1,0
Группа изделий
Вид математической модели
Для неподвижных
Для подвижных
Конденсаторы (кроме оксидно-
=
=
Конденсаторы оксидно-электро-
.
=
..
.
=
..
Значения постоянных коэффициентов модели конденсаторов
тонкопленочные с неорганическим
диэлектриком, помехоподавляющие
фильтры:
электриком, бумажные
риком
Модели отказов конденсаторов
2,0453 10
14,3 398 1,0
2,5 358 18
14,3 398 1,0
Таблица 6.16
электролитических и объемнопористых)
литические и объемно-пористые
Математические модели [8] для расчета эксплуатационной интенсив-
ности отказов отдельных групп (типов) резисторов приведены в табл. 6.17.
Математические модели используют для расчета интенсивности отказов
резисторов, для которых отсутствует информация относительно
точнике [8].
объектов
.
..
6.3.2. Резисторы
объектов
.
..
в ис-
66
При определении значений
Группа изделий
Математическая модель
Резисторы постоянные непроволочные:
=
Резисторы постоянные непроволочные:
Резисторы постоянные проволочные и фольговые:
Резисторы переменные непроволочные
=
Резисторы переменные проволочные
=
Терморезисторы
=
Микросхемы резисторные пленочные
=
учитывалась сумма внезапных (пол-
ных) отказов и постепенных отказов (уходов параметров за норму ТУ).
В случае учета только внезапных (постепенных) факторов базовую интенсивность отказов определяют по математической модели (6.25):
=
,
..
=
..
где
– доля внезапных отказов (обрывов);
ТУ относительно изменения сопротивления;
ние сопротивления.
Модели расчета эксплуатационной интенсивности отказов
металлодиэлектрические
− металлизированные
− пленочные
– доля ухода за норму
– относительное измене-
, (6.25)
Таблица 6.17
=
− композиционные
− объемные
− нагрузочные
− презизионные
− особостабильные
− фольговые
67
=
Группа изделий
Математическая модель
Наборы резисторов
тонкопленочные
=
Наборы резисторов
=
Сборки резисторные
=
Поглотители
=
толстопленочные
Окончание табл. 6.17
При этом в качестве нормы на
принимают норму, установленную
в ТУ. Расчет эксплуатационной интенсивности отказов резисторов, находящихся в режиме ожидания, проводится по моделям вида:
для неподвижных объектов:
.
=
..
; (6.26)
для подвижных объектов:
.
=
..
. (6.27)
Распределением отказов по видам при расчете
Значения коэффициента режима
рассчитываются по математиче-
пользуются при d > 1.
ской модели (6.28):
где , , , , ,
окружающей среды, ; P – рабочая мощность рассеяния резисторов, Вт;
– номинальная мощность рассеяния резисторов, Вт.
Значения постоянных коэффициентов модели (6.28) для отдельных
групп резисторов приведены в табл. 6.18.
=
(
– постоянные коэффициенты модели; t – температура
)
, (6.28)
68
Группа резисторов
А
В
J
Н
Резисторы постоянные
непроволочные:
металло-
композиционные, плеПостоянные проволоч-
− нагрузочные
0,0368
1,985
373
2,331
0,556
1
1,115
− прецизионные
0,0985
0,4
373
8,643
0,559
1,5
1,147
− особостабильные
0,0932
5,08
373
5,33
1,23
1
1,6
− фольговые
8‧10–8
15,93
313
0,7
0,7
0,1
1,1
Переменные непрово-
− металлооксидные
0,5588
0,445
358
7,3
2,69
2,46
1
− керметные
0,399
1,5419
343
9,8965
3,1668
1,3071
0,6012
− композиционные
− композиционные
Переменные проволочНаборы резисторов
0,00253
6,350
373
1,4817
0,723
0,1
1,169
Микросхемы резистор-
диэлектрические, ме-
Таблица 6.18
Значения постоянных коэффициентов
0,260 0,5078 343 9,278 0,878 1 0,886
таллизированные, резисторные сборки, поглотители;
ночные, композиционные объемные
ные и фольговые:
лочные:
0,06 1,616 328 2,746 0,622 1,198 0,770
0,093 2,194 358 2,019 1,245 1,2 1,362
пленочные
объемные, потенциометры
ные
ные пленочные
0,0495 1,8609 343 5,844 0,453 1 0,8756
0,655 0,693 373 7,223 2,895 1 1,335
0,202 1,14 343 21,7 0,529 1 0,599
0,164 0,4 373 5 0,55 5 0,5
69
Значения коэффициента
Группа резисторов
А
В
J
Резисторы постоянные непро-
металло-диэлектрические,
композиционные, пленочные,
Постоянные проволочные
нагрузочные
0,263
1,985
373
2,331
0,15
1,115
прецизионные
0,82
0,4
373
8,643
0,14
1,72
особостабильные
0,212
5,08
373
5,33
0,02
1,6
фольговые
1,905‧10
–7
15,93
313
0,7
0,09
0,11
Переменные непроволочные:
металлооксидные
0,947
0,445
358
7,3
0,04
2,46
керметные
0,596
1,542
343
9,8965
0,13
0,786
композиционные пленочные
0,33
1,861
343
5,844
0,27
0,8756
композиционные объемные,
Переменные проволочные
0,652
1,14
343
21,3
0,7
0,599
Наборы резисторов
0,0097
6,35
373
1,4817
0,1
0,117
Микросхемы резисторные
дели:
рассчитываются по математической мо-
=
, (6.29)
где , , , , , – постоянные коэффициенты модели; t – температура
окружающей среды, .
Значения постоянных коэффициентов модели (6.29) для отдельных
групп резисторов приведены в табл. 6.19.
Таблица 6.19
Значения постоянных коэффициентов
волочные:
металлизированные, резистор-
0,743 0,5078 343 9,278 0,15 0,886
0,22 1,616 328 2,746 0,24 0,922
ные сборки, поглотители;
композиционные объемные
и фольговые:
потенциометры
0,211 2,194 358 2,019 0,01 1,634
0,864 0,693 373 7,223 0,01 1,335
пленочные
0,528 0,4 373 5 0,43 2,5
70