1.3. Описание схемы электрической принципиальной

Участок эмиттер-коллектор фототранзистора VT1вместе с резисторами R4-R6 образуют делитель, с которого часть напряжения питания через резистор R7 поступает на вывод управления микросхемы DA1. В светлое время суток сопротивление названного участка мало, на вывод 1 микросхемы подано напряжение менее порогового (2,5 В), ток через микросхему не превышает 1 мА, поэтому реле практически обеспечено.По мере уменьшения освещенности сопротивление фототранзистора увеличивается, напряжение на его коллекторе повышается, и когда оно достигает значения 2,5В, ток через микросхему резко возрастает. В результате срабатывает реле K1 и своими контактами K1.1включает осветительные приборы, подключенные к розетке X2.Одновременно контактамиK1.2 оно замыкает на коротко резистор R4 делителя R4-R6VT1, и напряжение на выводе управления еще более повышается.

С рассветом освещенности увеличивается, сопротивление участка эмиттер- коллектор фототранзистора уменьшается, поэтому напряжение на выводе управления микросхемы DA1 понижается. В какой-то момент оно становится меньше 2,5 В, ток через микросхему резко уменьшается и реле K1 отпускает. Контактами K1.1 оно включает нагрузку от сети, а контактами K1.2 размыкает резистор R4, благодаря чему напряжение на выводе 1 DA1 становится еще меньше. Таким образом, введение этого резистора в состав делителя R4-R6VT1 и исключение из него создают гистерезис в работе устройства, благодаря чему оно надежно переключается из одного состояния в другое. Диод VD4 ограничивает напряжение на коллекторе фототранзистора, цепь R7C3 подавляет помехи и наводки на выходе управления микросхемы DA1.

2. Расчетная часть

2.1. Расчет надежности

Наименование и тип элемента		Интенсивность отказов λi*10-6, ч-1	Количество, ni
R4-R5	Резистор переменный проволочный	0,2	2
R1-R3;R7	Резистор постоянный	0,08	4
C1-C3	Электролитические конденсаторы	0,1	2
VD1- VD4	Диод кремниевый	0,157	4
DA1	КР142ЕН19	0,008	1
VD3	Светодиод	0,3	1
К1	Реле	0,5	1

Таблица 7. Интенсивность отказов.

Используя значения из таблицы в результате расчетов по формуле, получаем суммарную интенсивность отказов устройства:

Найдем среднюю наработку до первого отказа по формуле:

Т_ср=1/L=1 / =1/ (2,356 * 0,000001) = 434783 час.

где Т_ср - средняя наработка до первого отказа

Вероятность безотказной работы определяется по формуле:

и равна для времени t=1000 Часов.

_{Р(1000) = 1 - 2,356 * 10}^-6 _{*1000 = 0,99}

Среднее время наработки на отказ определяется по формуле и составляет 434783 часов. Согласно ГОСТ–23.256-86 (Т*10ⁿ) = 1.00; 1.25; 1.50; 2.00; 2.50; 3.20; 4.00; 5.00; 6.50; 8.00 , где n – любое целое положительное число.

Таким образом, среднее время наработки на отказ устройства составляет 434783 что вполне удовлетворяет требованиям технического задания.