Лекции по КТПОЭВМ(4 лекции)
.pdf
Выбор способа охлаждения. Режим работы аппаратуры бывает длительным, кратковременным, кратковременно-повторным и характеризуется длительностью включенного и выключенного состояний.
Тепловой анализ ЭВМ позволяет получить предварительные данные о разрабатываемой СО. Для этого по каждому модулю первого уровня составляется перечень тепловыделяющих компонентов, устанавливаются рассеивающие мощности и максимально допустимые температуры. Далее рассчитываются удельные поверхностные или\и объемные тепловые потоки модулей высших уровней. Для этого нужно вычислить мощности, рассеиваемые в модулях компонентами, внешнюю поверхность или объем модулей. По значениям плотности теплового потока qs и qν в первом приближении выбирают систему охлаждения по допустимому перегреву в 400 0С
Способ охлаждения |
Негерметичная |
|
|
Герметичная |
|
q , Вт/см2, не более |
q |
ν |
Вт/см2, не более |
|
s |
|
|
|
Естественная |
0,05 |
|
|
0,02 |
конвекция |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принудительная |
0,5 |
|
|
0,45 |
конвекция |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Водо-воздушный |
0,65 |
|
|
0,6 |
Защита конструкции от 
воздействия помех
Помеха - непредусмотренный при проектировании ЭВМ сигнал, способный вызвать нежелательное воздействие, выраженное в виде нарушения функционирования, искажения передаваемой или хранимой информации .Помехами могут быть напряжения, токи, электрические заряды, напряженность поля, и др. Источники помех весьма многообразны по физической природе и подразделяются на внутренние и внешние.
Внутренние помехи возникают внутри работающей аппаратуры. Источниками электрических помех являются блоки питания, цепи распределения электроэнергии, термопары, потенциалы, возникающие при трении. Источниками магнитных помех являются трансформаторы и дроссели.
Под внешними помехами понимаются помехи сети электропитания, сварочных аппаратов, щеточных двигателей, передающей радиоэлектронной аппаратурой и пр., а также помехи, вызванные разрядами статического электричества , атмосферными и космическими явлениями, ядерными взрывами. Действие на аппаратуру внешних помех по природе аналогично действию внутренних помех.
Рис. 13. Принципиальная (а) и расчетная (б) схемы подвода питания и земли:
R\ — выходное сопротивление вторичного источника питания; Rn, R, — активное сопротивление участка шины питания и земли; L„, L2 —
индуктивность участка шины питания и земли
Избирательные однозвенные электрические фильтры
Рис. 14. Модель под воздействием электрического поля (а), защищенный экраном (б), экранированным проводом (в).
Рис. 15. Экранирование печатных плат в блоке: 1 – проводящая пластина; 2 – монтажная панель; 3 – коробчатый экран; 4 – печатная плата с компонентами.
|
|
|
|
|
Рис. 17. Электромагнитный экран. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 16. Ферромагнитный экран |
||||
Надежность конструкции 
ЭВМ
Надежность — свойство ЭВМ выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, при соблюдении режимов эксплуатации, правил технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Ресурс — продолжительность работы ЭВМ до предельного состояния, установленного в нормативно-технической документации.
Случайное событие, приводящее к полной или частичной утрате работоспособности ЭВМ, называется отказом.
По повторяемости возникновения отказы бывают одноразовые (сбои) и перемежающиеся. Сбой — однократно возникающий самоустраняющийся отказ, перемежающийся — многократно возникающий сбой одного и того же характера.
Безотказность — способность ЭВМ непрерывно сохранять заданные функции в течение установленного в технической документации времени — характеризуется вероятностью безотказной работы P(t), частотой отказов flj), интенсивностью отказов X(t), средней наработкой на отказ (продолжительность работы изделия до появления отказа) Гср. В некоторых случаях надежность ЭВМ удобно оценивать вероятностью отказа q(t) = 1 - P(t).
Вероятность безотказной работы и частоту отказов можно найти статистически по данным об отказах эксплуатируемых изделий
Функцию частоты отказов можно записать в виде
При ∆t→0 вероятность отказа q(t) можно определить интегрированием функции частоты отказов
За время t вероятность безотказной работы
Интенсивность отказов λ(t) — число отказов в единицу
времени, отнесенное к среднему числу изделий, безотказно функционирующих в указанный промежуток времени. Этот показатель характеризует надежность ЭВМ в любой момент времени и рассчитывается по формуле
Вероятность безотказной работы P(t) связана с интенсивностью отказов λ(t) зависимостью
Средняя наработка на отказ и вероятность безотказной работы P(t) связаны зависимостью
По статистическим данным
Вероятность безотказной 
работы ЭВМ
Время безотказной работы есть случайная величина, для описания которой используют разные распределения: Вейбулла, экспоненциальный, Релея, Пуассона.
Отказы в ЭВМ, содержащей большое число однотипных неремонтируемых элементов, достаточно хорошо подчиняются распределению Вейбулла