
- •Содержание справочника
- •Методические указания
- •Интегральные микросхемы
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Полупроводниковые приборы
- •Диоды кремниевые
- •Сборки диодные
- •Стабилитроны
- •Ограничители напряжения
- •Генераторы шума
- •Транзисторы полевые кремниевые
- •Транзисторы полевые арсенидогаллиевые
- •Сборки транзисторные СВЧ
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Диоды кремниевые
- •Столбы выпрямительные
- •Транзисторы биполярные кремниевые
- •Транзисторы полевые кремниевые
- •Транзисторы полевые арсенидогаллиевые
- •Диоды СВЧ
- •Сборки транзисторные СВЧ
- •Оптоэлектронные полупроводниковые приборы
- •Оптопары
- •Микросхемы оптоэлектронные
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Изделия квантовой электроники
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Газоразрядные приборы и высоковольтные кенотроны
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Трубки электронно-лучевые приемные и преобразовательные
- •Трубки приемные
- •Трубки преобразовательные
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Трубки приемные
- •Трубки преобразовательные
- •Знакосинтезирующие индикаторы
- •Индикаторы без встроенного управления
- •Индикаторы со встроенным управлением
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Индикаторы без встроенного управления
- •Индикаторы со встроенным управлением
- •Приборы фотоэлектронные
- •Передающие телевизионные трубки
- •Фотоэлектронные умножители
- •Преобразователи электроннооптические
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Передающие телевизионные трубки
- •Фотоэлектронные умножители
- •Приборы фотоэлектрические
- •Фотодиоды
- •Фоторезисторы
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Фотодиоды
- •Приборы фоточувствительные с переносом заряда
- •Приборы пьезоэлектрические и фильтры электромеханические
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Резисторы
- •Резисторы постоянные непроволочные
- •Резисторы постоянные проволочные и фольговые
- •Резисторы переменные непроволочные
- •Резисторы переменные проволочные
- •Терморезисторы
- •Микросхемы резисторные пленочные
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Резисторы постоянные непроволочные
- •Резисторы постоянные проволочные и фольговые
- •Резисторы переменные непроволочные
- •Резисторы переменные проволочные
- •Терморезисторы
- •Микросхемы резисторные пленочные
- •Наборы резисторов
- •Конденсаторы
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Тонкопленочные с неорганическим диэлектриком
- •Стеклянные
- •Оксидно-электролитические
- •Объемно-пористые
- •Оксидно-полупроводниковые
- •С органическим синтетическим диэлектриком
- •Сборки на основе конденсаторов
- •Трансформаторы
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Дроссели
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Линии задержки
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Лампы накачки
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Источники высокоинтенсивного оптического излучения
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Компоненты волоконно-оптических систем передачи информации
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Коммутационные изделия
- •Изделия коммутационные бесконтактные
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Установочные изделия
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Соединители низкочастотные и радиочастотные
- •Соединители радиочастотные
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Электровакуумные приборы и модули СВЧ
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Приборы ферритовые СВЧ
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Аппараты электрические низковольтные
- •Реле электромагнитные средней мощности
- •Реле электромагнитные слаботочные
- •Реле времени
- •Реле контроля и защиты
- •Автоматы защиты и выключатели автоматические
- •Контакторы
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Реле электромагнитные средней мощности
- •Реле электромагнитные слаботочные
- •Реле времени
- •Реле контроля и защиты
- •Автоматы защиты и выключатели автоматические
- •Контакторы
- •Машины электрические малой мощности
- •Электродвигатели постоянного тока коллекторные с электромагнитным возбуждением
- •Электродвигатели постоянного тока бесконтактные
- •Электродвигатели бесконтактные моментные с постоянными магнитами
- •Электродвигатели переменного тока
- •Электродвигатели шаговые
- •Электровентиляторы
- •Тахогенераторы
- •Двигатель-генераторы переменного тока
- •Муфты электромагнитные
- •Трансформаторы вращающиеся
- •Сельсины
- •Фазовращатели индукционные
- •Датчики угла
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Электродвигатели постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов
- •Электродвигатели постоянного тока с электромагнитным возбуждением
- •Электродвигатели постоянного тока бесконтактные
- •Электродвигатели бесконтактные моментные с постоянными магнитами
- •Электродвигатели переменного тока
- •Электродвигатели шаговые
- •Электровентиляторы
- •Тахогенераторы постоянного тока
- •Двигатель-генераторы переменного тока
- •Тахогенераторы переменного тока
- •Муфты электромагнитные
- •Трансформаторы вращающиеся
- •Сельсины
- •Фазовращатели индукционные
- •Датчики угла
- •Силовые полупроводниковые приборы
- •Диоды выпрямительные силовые
- •Тиристоры силовые
- •Транзисторы силовые
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Диоды выпрямительные силовые
- •Тиристоры силовые
- •Транзисторы силовые
- •Электрические кабели, провода, шнуры
- •КАБЕЛИ РАДИОЧАСТОТНЫЕ КОАКСИАЛЬНЫЕ
- •КАБЕЛИ РАДИОЧАСТОТНЫЕ СИММЕТРИЧНЫЕ
- •КАБЕЛИ РАДИОЧАСТОТНЫЕ АНТИВИБРАЦИОННЫЕ
- •КАБЕЛИ РАДИОЧАСТОТНЫЕ ИЗЛУЧАЮЩИЕ
- •КАБЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ
- •КАБЕЛИ И ПРОВОДА СИЛОВЫЕ
- •ПРОВОДА И КАБЕЛИ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ И ИМПУЛЬСНЫЕ
- •ПРОВОДА И КАБЕЛИ БОРТОВЫЕ
- •ПРОВОДА ЗАЖИГАНИЯ
- •ПРОВОДА ИЗ СПЛАВОВ СОПРОТИВЛЕНИЙ
- •КАБЕЛИ И ПРОВОДА СУДОВЫЕ
- •КАБЕЛИ, ПРОВОДА И ШНУРЫ СВЯЗИ
- •ПРОВОДА И КАБЕЛИ МОНТАЖНЫЕ
- •ПРОВОДА ЛЕНТОЧНЫЕ
- •ПРОВОДА ОБМОТОЧНЫЕ
- •КАБЕЛИ КОНТРОЛЬНЫЕ
- •ПРОВОДА И ШНУРЫ СИЛОВЫЕ УСТАНОВОЧНЫЕ
- •Пояснения к разделу
- •Химические источники тока
- •Химические источники тока первичные
- •Химические источники тока вторичные
- •Химические источники тока резервные
- •Пояснения к разделу
- •Лампы электрические
- •Лампы накаливания
- •Лампы разрядные
- •Пояснения к разделу
- •Таблицы для расчета надежности
- •Соединения
- •Платы с металлизированными сквозными отверстиями
- •Лампы накачки
Справочник “Надежность ЭРИ” |
Конденсаторы |
ПОЯСНЕНИЯ К РАЗДЕЛУ
Математические модели для расчета эксплуатационной интенсивности отказов отдельных групп (типов) конденсаторов приведены в табл.1.
Таблица 1
Группа изделий |
Вид математической модели |
||
|
|
|
|
(1) |
|
(2) |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Конденсаторы постоянной емкости: |
|
|
Керамические на но- |
|
|
|
минальное напряжение |
|
|
|
менее 1600 В |
λэ = λ'б Кр КС Кпр Кэ |
|
λэ = λ'б.с.г Кр КС Кпр Кэ |
Керамические на но- |
|
||
|
|
|
|
минальное напряжение |
|
|
|
1600 В и выше |
|
|
|
Тонкопленочные с неор- |
λэ = λ'б Кр Кпр Кэ |
|
λэ = λ'б.с.г Кр Кпр Кэ |
ганическим диэлектриком |
|
|
|
|
|
|
|
Стеклянные |
|
|
|
Слюдяные |
|
|
|
Бумажные |
λэ = λ'б Кр КС Кпр Кэ |
|
λэ = λ'бсг Кр КС Кпр Кэ |
Оксидно - электроли- |
|
|
|
тические (кроме |
|
|
|
импульсных) |
|
|
|
Оксидно - электроли- |
λэ = λ'б Кt КС Кпр Кэ |
|
λэ = λ'б.с.г Кt КС Кпр Кэ |
тические импульсные |
|
|
|
|
|
|
|
Объемно–пористые |
λэ = λ'б Кр КС Кпр Кэ |
|
λэ = λ'б.с.г Кр КС Кпр Кэ |
|
|
|
|
Оксидно– |
λэ = λ'б Кр Кп.с Кпр Кэ |
|
λэ = λ'б.с.г Кр Кп.с Кпр Кэ |
полупроводниковые |
|
|
|
|
|
|
|
С органическим синте- |
|
|
|
тическим диэлектриком: |
|
|
|
полистирольные |
|
|
|
фторопластовые |
|
|
|
полиэтилентерефта- |
|
|
|
латные низковольтные |
λэ = λ'б Кр КС Кпр Кэ |
|
λэ = λ'б.с.г Кр КС Кпр Кэ |
полиэтилентерефта- |
|
||
латные высоковольтные |
|
|
|
комбинированные |
|
|
|
низковольтные |
|
|
|
комбинированные вы- |
|
|
|
соковольтные постоян- |
|
|
|
ного напряжения |
|
|
|
комбинированные вы- |
λэ = λ'б Кt КС Кпр Кэ |
|
– |
соковольтные импульс- |
|
|
|
ные |
|
|
|
поликарбонатные и по- |
λэ = λ'б Кр КС Кпр Кэ |
|
λэ = λ'б.с.г Кр КС Кпр Кэ |
липропиленовые |
|
|
|
307

Справочник “Надежность ЭРИ” Конденсаторы
Группа изделий |
Вид математической модели |
||
|
|
||
(1) |
(2) |
||
|
|||
|
|
|
|
Конденсаторы |
|
|
|
подстроечные: |
|
|
|
с твердым диэлектри- |
|
|
|
ком |
λэ = λ'б Кр Кпр Кэ |
λэ = λ'б.с.г Кр Кпр Кэ |
|
воздушные |
|
|
|
Сборки на основе |
Значения λэ приведены в разделе |
«Расчетные значения эксплуата- |
|
ционной интенсивности отказов групп изделий в типовых усреднен- |
|||
конденсаторов |
|||
ных условиях эксплуатации» |
|
||
|
|
||
Помехоподавляющие |
λэ = λ'б Кр Кпр Кэ |
λэ = λ'б.с.г Кр Кпр Кэ |
|
фильтры |
|
|
Модель (2) используют для расчета интенсивности отказов тех типов конденсаторов, для которых из-за отсутствия или недостаточности информации не приведены значения интенсивности отказов λ'б. Кроме этого, модель (2) используют для оценки уровня интенсивности отказов групп в целом. Во всех остальных случаях используют модель (1).
При определении значений λ'б и λ'б.с.г учитывалась сумма 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 нара-
ботки относительного изменения емкости ∆C , тангенса угла диэлектрических потерь tgδ, тока
C0
утечки Iут (для конденсаторов с оксидным диэлектриком) и сопротивления изоляции Rиз (для остальных групп конденсаторов).
При необходимости учета для расчета значений λэ только внезапных или только постепенных отказов следует использовать распределение отказов по видам, приведенное в табл. 6.
Расчет эксплуатационной интенсивности отказов конденсаторов в аппаратуре, находящейся в режиме ожидания, проводится по моделям, приведенным в табл.2.
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
|
|
|
|
Группа изделий |
Вид математической модели |
|
||
|
|
|
|
|
Для неподвижных объектов |
|
Для подвижных объектов |
||
|
|
|||
|
|
|
|
|
Конденсаторы (кроме |
λэ.х = λх.с.г Кtx Кусл Кпр |
|
λэ.х = λх.с.г Кtx Кэ Кпр |
|
оксидно–электролитических |
или |
(3) |
или |
(4) |
и объемно–пористых) |
λэ.х = λ'б Кх Кtx Кусл Кпр |
|
λэ.х = λ'б Кх Кtx Кэ Кпр |
|
Конденсаторы оксидно– |
λэ.х = λх.с.г Кусл Кпр |
|
λэ.х = λх.с.г Кэ Кпр |
|
электролитические и |
или |
(5) |
или |
(6) |
объемно–пористые |
λэ.х = λ'б Кx Кусл Кпр |
|
λэ.х = λ'б Кх Кэ Кпр |
|
Примечание. Для оксидно-электролитических и объемно-пористых конденсаторов повышение температуры сверх 25÷30ºС при отсутствии электрической нагрузки может привести к резкому увеличению интенсивности отказов (на порядок и более).
308

Справочник “Надежность ЭРИ” |
Конденсаторы |
Определение составляющих (коэффициентов) моделей и других характеристик надежности приведено в разделе справочника «Методические указания».
Названия и номера таблиц, в которых помещены числовые значения составляющих (коэффициентов) моделей и другие справочные данные, приведены в табл. 3.
|
|
Таблица 3 |
|
|
|
|
|
Условные |
Название таблицы |
Номер |
|
обозначения |
таблицы |
||
|
|||
|
|
|
|
λ′б.с.г , λх.с.г, Кпр, Кз, |
Характеристика надежности и справочные данные |
6 |
|
Кх, d, dх, распреде- |
отдельных групп конденсаторов |
|
|
ление отказов по |
|
|
|
видам |
|
|
|
λ′б, d, Тнм, Трγ, Тхр |
Характеристика надежности и справочные данные |
7 |
|
|
отдельных типов конденсаторов |
|
|
Кр |
Значения коэффициента режима Кр в зависимости от |
8 |
|
|
электрической нагрузки и температуры окружающей среды |
|
|
Кt |
Значения коэффициента Кt в зависимости от температуры |
9 |
|
|
окружающей среды для импульсных конденсаторов |
|
|
КС |
Значения коэффициента КС в зависимости от величины |
10 |
|
|
номинальной емкости и математические модели его расчета |
|
|
|
для отдельных групп конденсаторов |
|
|
Кп.с |
Значения коэффициента Кп.с в зависимости от величины |
11 |
|
|
активного последовательного сопротивления для оксидно– |
|
|
|
полупроводниковых конденсаторов |
|
|
Кtx |
Значения коэффициента Кtx в зависимости от температуры |
12 |
|
|
окружающей среды для отдельных групп конденсаторов |
|
|
Кэ |
Значения коэффициента Кэ жесткости условий эксплуатации |
13 |
|
|
для отдельных групп конденсаторов |
|
|
|
|
|
Значения коэффициента режима Кр рассчитываются по математической модели (7).
|
|
|
Н |
|
|
|
|
G |
|
|
|
B t+273 |
|
|
|||||
|
U U |
|
|
|
|
N |
|
|
|
Кp = A |
|
н |
e |
|
t |
|
, |
||
|
Ns |
|
+1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где: А, В, Nt, G, H, NS |
– |
постоянные коэффициенты модели; |
t |
– |
температура окружающей среды, ºС; |
U |
– |
рабочее напряжение, В; |
UН |
– |
номинальное напряжение, В. |
Значения коэффициента Кt рассчитываются по модели (8):
|
|
|
|
G |
|
|
t+273 |
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
N |
||
|
|
|
||
|
|
Кt = A e |
t |
, |
где: А, В, Nt, G |
– |
постоянные коэффициенты модели; |
||
t |
– |
температура окружающей среды, ºС. |
(7)
(8)
309

Справочник “Надежность ЭРИ” Конденсаторы
Значения постоянных коэффициентов моделей (7) и (8) для отдельных групп конденсаторов приведены в табл.4.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Группа |
Диапазон |
|
|
|
|
|
|
|
температур, |
A |
B |
Nt |
G |
Ns |
|
H |
|
конденсаторов |
|
|||||||
ºС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Керамические, тонко- |
25÷155 |
5,909 10-7 |
14,3 |
398 |
1,0 |
0,3 |
|
3 |
пленочные с неоргани- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ческим диэлектриком |
|
|
|
|
|
|
|
|
Стеклянные |
25÷150 |
2,426 10-6 |
16 |
473 |
1,0 |
0,5 |
|
4 |
Слюдяные |
25÷85 |
9,885 10-8 |
16 |
358 |
1,0 |
0,4 |
|
3 |
Бумажные |
25÷85 |
5,69 10-2 |
2,5 |
358 |
18 |
0,4 |
|
3 |
Оксидно– |
25÷85 |
3,59 10-2 |
4,09 |
358 |
5,9 |
0,55 |
|
3 |
электролитические |
90÷125 |
0,24 |
4,09 |
398 |
5,9 |
0,55 |
|
3 |
(кроме импульсных) |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Оксидно– |
25÷85 |
0,2517 |
4,09 |
358 |
5,9 |
- |
|
- |
электролитические |
|
|
|
|
|
|
|
|
импульсные |
|
|
|
|
|
|
|
|
Объемно–пористые |
25÷85 |
3,667 10-2 |
2,6 |
358 |
9,0 |
0,4 |
|
3 |
90÷125 |
0,167 |
2,6 |
398 |
9,0 |
0,4 |
|
3 |
|
|
|
|||||||
Оксидно– |
25÷125 |
1,05 10-2 |
5,5 |
398 |
2,5 |
0,55 |
|
3 |
полупроводниковые |
130÷155 |
0,0315 |
5,5 |
428 |
2,5 |
0,55 |
|
3 |
|
|
|||||||
С органическим син- |
25÷85 |
0,055 |
2,5 |
358 |
18 |
0,4 |
|
3 |
тетическим диэлектри- |
|
|||||||
ком (кроме фторопла- |
|
|
|
|
|
|
|
|
стовых и высоковольт- |
90÷125 |
0,462 |
2,5 |
398 |
18 |
0,4 |
|
3 |
ных импульсных) |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фторопластовые |
25÷80 |
0,055 |
2,5 |
398 |
18 |
0,4 |
|
3 |
85÷200 |
0,462 |
2,5 |
473 |
18 |
0,4 |
|
3 |
|
|
|
|||||||
Высоковольтные |
25÷85 |
0,91 |
2,5 |
358 |
18 |
- |
|
- |
импульсные |
90÷125 |
7,65 |
2,5 |
398 |
18 |
- |
|
- |
|
|
|||||||
Подстроечные с |
25÷125 |
5,909 10-7 |
14,3 |
398 |
1,0 |
0,3 |
|
3 |
твердым диэлектриком |
|
|
|
|
|
|
|
|
Подстроечные |
25÷85 |
4,364 10-6 |
10,8 |
358 |
1,0 |
0,33 |
|
3 |
воздушные |
|
|
|
|
|
|
|
|
Помехоподавляющие |
25÷125 |
5,909 10-7 |
14,3 |
398 |
1.0 |
0,3 |
|
3 |
фильтры |
|
|
|
|
|
|
|
|
Значения коэффициента Кtx в диапазоне 40÷60ºС рассчитываются по модели (9).
|
|
|
|
G |
|
|
|
t+273 |
|
|
|
|
|
B |
|
|
(9) |
|
|
N |
|||
|
|
Кtx = A e |
t |
|
, |
где: А, В, Nt, G |
– |
постоянные коэффициенты модели; |
|||
t |
– |
температура окружающей среды, ºС. |
310
Справочник “Надежность ЭРИ” |
Конденсаторы |
Значения постоянных коэффициентов модели (9) для отдельных групп конденсаторов приведены в табл.5.
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
|
|
|
Группа конденсаторов |
А |
В |
Nt |
G |
|
|
|
|
|
Постоянной емкости: |
|
|
|
|
керамические, тонкопленочные с неорга- |
2,0453 10-5 |
14,3 |
398 |
1,0 |
ническим диэлектриком, помехоподавляющие |
|
|
|
|
фильтры |
|
|
|
|
стеклянные |
4,05 10-5 |
16 |
473 |
1,0 |
слюдяные |
1,683 10-5 |
16 |
358 |
1,0 |
оксидно-полупроводниковые |
0,07 |
5,5 |
398 |
2,5 |
с органическим синтетическим |
0,94 |
2,5 |
358 |
18 |
диэлектриком, бумажные |
|
|
|
|
Подстроечные: |
|
|
|
|
с твердым диэлектриком |
2,0453 10-5 |
14,3 |
398 |
1,0 |
воздушные |
1,123 10-4 |
10,8 |
358 |
1,0 |
311