Пример расчета

для усилителя состоящего из 2 транзисторов, 8 сопротивлений и 6 конденсаторов; режимы работы всех элементов известны и приведены в табл. 3.1

Таблица 3.1- Таблица режимов работы элементов усилителя.

Наименование элементов	Режим работы		Опасность отказов, % на 1000 час.	Тср.тыс. час.
	Температура, °С	Коэффициент нагрузки
Сопротивления R1,R2 » R3,R4 » R5,R6 » R7,R8	40 80 60 50	0,5 0,5 0,5 0,5	0,09 0,12 0,1 0,1	1110 834 1000 1000
Конденсаторы C1, C2 »C3, C4 »C5, C6	50 60 80	0,6 0,8 0,6	0,03 0,13 0,09	3330 770 1110
Транзисторы Тр1, Тр2	-	1	9	11,1

Решение

При расчете учитывают влияние температуры и электрического режима. Для расчета используют формулу

Ps(t) = exp((–tN))

где – интенсивность отказов равнонадежной группы элементов при эксплуатации в номинальном режиме

 = ₀;

₀ – интенсивность отказов при эксплуатации в заданных условиях;

 – поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры окружающей среды и эксплуатационную нагрузку элементов;

N – количество элементов в группе.

Вероятность исправной работы усилителя в течение 10 час. непрерывной работы в любые сутки года будет одинакова (так как li=const) и равна

Pyc(10)=exp10(2*0,09+2*0,12+0,1*2+0,1*2+2*0,03+2*0,13+

+2*0,09+2*9)10-5»e-0,002=0,998

Среднее время исправной работы усилителя на основании выражения

T_cp=T_oc=

равно

Tcp=

Для определения количества запасных деталей необходимо знать их количество и средние времена их исправной работы. Для нашего примера сред­нее время исправной работы приведено в табл.

Для эксплуатации одного усилителя в течение года необходимо иметь mэл запасных элементов, определяемое по формуле

mэл=(*)

где tр - время работы усилителя в течение года;

Nэл - количество элементов в усилителе с данным значением l;

Тср.эл — среднее время исправной работы элемента.

Согласно выражению (*) получаем

mл=0,67; mR1;R2=0,0067; mR3;R4=0,0088;mR5;R6=0,0073;mR7;R8=0,0073;

mC1;C2=0,0022;mC3;C4=0,0095;mC5;C6=0,0067;

Если в эксплуатации находится 1000 усилителей, то необходимо иметь следующее количество запасных элементов:

Транзисторов 670

Сопротивлений R1,R2 по 4 штуки

R3,R4 5 штук

R5,R6, R7,R8 4 штуки

Конденсаторов C1, C2 1 штуке

C3, C4 5 штук

C5, C6 4 штуки

Задание:

Необходимо написать программу и рассчитать вероятность исправной работы электронного устройства, среднее время исправной работы Тср, необходимое количество запасных деталей на один год эксплуатации, если известно, что все его элементы работают нормальный период работы, т. е. lі = const, a усилитель должен непрерывно работать в течение 10 час. каждые сутки года.

	Изделие	Кол-во эл-тов.	Температура, °С	Коэффициент нагрузки
	Транзисторы германиевые микромодульные Конденсаторы электрические с алюминиевым анодом Конденсаторы пленочные	4 3 4	40 100 60	0,4 0,9 0,5
	Резисторы проволочные Диоды германиевые варикапы Трансформаторы силовые	3 5 3	20 20 40	0,6 0,1 0,75
	Трансформаторы импульсные Конденсаторы металлобумажные	4 3	60 30	0,4 0,4
	Резисторы непроволочные Конденсаторы негарметезированные Диоды кремневые выпрямительные точечные	5 3 4	55 40 65	0,6 0,45 0,1
	Транзисторы германиевые мощные низкочастотные Автотрансформаторы	4 3	50 30	0,7 0,4
	Конденсаторы стеклянные Конденсаторы керамические Диоды германиевые импульсные сплавные	6 3 3	30 50 55	0,8 0,3 0,5
	Резисторы непроволочные Транзисторы германиевые мощные высокочастотные	5 4	20 30	0,3 0,75
	Диоды кремневые импульсные плоскостные Резисторы проволочные Трансформаторы силовые	5 4 2	60 30 40	0,75 0,5 0,1
	Конденсаторы пленочные Транзисторы германиевые мощные высокочастотные	4 3	30 65	0,65 0,25
	Резисторы непроволочные Диоды германиевые выпрямители точечные Трансфоматоры высоковольтные	6 3 2	50 60 40	0,85 0,25 0,7
	Резисторы непроволочные Резисторы проволочные Конденсаторы электрические с алюминиевым анодом	3 3 5	40 20 55	0,4 0,6 0,1
	Резисторы углеродистые Конденсаторы с бумажной изоляцией Диоды проволочные	4 2 3	50 20 40	0,6 0,1 0,5
	Диоды плоскостные ВЧ транзисторы германиевые Транзисторы кремниевые	3 6 2	40 30 30	0,4 0,3 0,1
	Диоды точечные Катушки индуктивности Конденсаторы СКМ	5 6 6	20 50 10	0,25 0,15 0,6
	Резисторы ОМЛТ Конденсаторы керамические Трансформаторы	4 5 1	40 35 20	0,3 0,5 0,4