1.4. Поверочные расчеты
1.4.1 Расчёт потребляемой мощности ячейки
Рассчитаем мощность, потребляемую ячейкой, которая складывается из суммы мощностей, потребляемых элементами. Для расчета мощности потребляемой ячейкой используются данные из документации фирм производителей и каталогов фирм поставщиков.
|
Тип элемента |
Обозначение элементов на схеме |
Число элементов Ni,шт |
Полная мощность, Вт |
|
530КП11 |
D1,D2,D3,D8,D88…D91,D93,D94 |
13 |
1,3 |
|
1533КП11 |
D4,D16,D3,D5,D7,D9 |
6 |
0,18 |
|
1804ВУ4 |
D6,D8,D10 |
3 |
0,0076 |
|
1533ТМ2 |
D7 |
1 |
8 |
|
530ЛИ3 |
D8,D28,D29,D36,D52 |
5 |
0,65 |
|
530ЛА1 |
D9 |
1 |
0,23 |
|
530ЛН1 |
D10 |
1 |
0,14 |
|
530ИД7 |
D15,D20,D21,D22,D7,D9 |
6 |
0,36 |
|
530ТМ9 |
D17,D18,D19,D31,D34 |
5
|
5,376 |
|
530ЛЕ1 |
D23,D26 |
2
|
0,2 |
|
530ТМ2 |
D26 |
1 |
1,05 |
|
585АП16 |
D31,D33 |
2 |
0,6 |
|
585АП26 |
D32,D34,D69,D70…D76 |
10 |
2,8 |
|
530ЛА3 |
D35,D43,D62,D62 |
4 |
0,4 |
|
533ЛЛ1 |
D37 |
1 |
0,2 |
|
1533ИР24 |
D38…D41,D44….D47 |
8 |
1,8 |
|
1533ИР37 |
D42,D49,D53,D55 |
4 |
0,04 |
|
533ЛП8 |
D48,D49,D50 |
2 |
0,2 |
|
1533ЛИ1 |
D51 |
1 |
0,4 |
|
5861РР1Т |
D57…D60,D77…D80 |
1 |
0,4 |
|
1533КП11 |
D86 |
8 |
2,2 |
|
249КП4АТ |
D56 |
1 |
0,5 |
|
Б18-11 |
D96…D103 |
8 |
2,6 |
|
К53-18-16 В-10 мкФ±20 %-В |
C1,C2 |
2 |
0,1 |
|
К10-17а-Н90-0,68 мкФ-В |
C3…C22 |
20 |
0,7 |
Полученное значение потребляемой мощности составляет Робщ.= 30,653 Вт является максимально возможным и не превышает мощность, заданную в задании.
Из расчета мощности исключены конденсаторы, так как их рассеиваемая мощность не значительна.
Мощность, рассеиваемая на ЭРЭ взята из ТУ производителей элементов с сайта [33].
1.4.2 Ориентировочный расчёт надежности
Ориентировочный расчет надежности — определение ожидаемого уровня надежности объекта или его составных частей установленным требованиям[19].
Ориентировочный расчет учитывает влияние на надежность только количество и тип применяемых элементов и основан на следующих допущениях[19]:
все элементы данного типа равнонадежны (интенсивность отказов однотипных элементов одинакова);
все элементы работают в нормальном режиме, предусмотренном техническими условиями;
интенсивность отказов всех элементов не зависит от времени, т. е. в течение срока службы для всех элементов отсутствуют старение и износ, т.е.
;
отказы элементов изделия является событиями случайными и независимыми;
отказ любого элемента приводит к отказу всего оборудования; все элементы работают одновременно.
Данное устройство предполагает использование последовательной структурной схемы надежности (ССН), то есть устройство работоспособно только при работе всех составляющих элементов.
Расчетная формула интенсивности отказов i-го устройства:
где λ0j – интенсивность отказов j-го ЭРЭ при комнатной температуре; Nj – число однотипных ЭРЭ; Кэ – коэффициент эксплуатации.
Средняя наработка на отказ i-го устройства вычисляется по формуле:
Значения коэффициента эксплуатации приведены в таблице 2. [19]
|
Условия эксплуатации аппаратуры |
Кэ |
|
Стационарные (в лаборатории) |
1.0 |
|
Стационарные (полевые) |
2.0 |
|
Корабельные |
2.0 |
|
Автофургонные |
2.5 |
|
Железнодорожные |
1.5 |
|
Самолетные |
2.5 |
В настоящих расчетах значение коэффициента эксплуатации взято равным Кэ=2,0.
Значения интенсивности отказов взяты из [32]
|
Тип элемента |
Обозначение элементов на схеме |
Число элементов Ni,шт |
λ0 *10-6, 1/ч |
N*λ0 *10-6, 1/ч |
|
530КП11 |
D1,D2,D3,D8,D88…D91,D93,D94 |
13 |
0,024 |
0,312 |
|
1533КП11 |
D4,D16,D3,D5,D7,D9 |
6 |
0,0036 |
0,0216 |
|
1804ВУ4 |
D6,D8,D10 |
3 |
0,00467 |
0,02335 |
|
1533ТМ2 |
D7 |
1 |
0,048 |
0,048 |
|
530ЛИ3 |
D8,D28,D29,D36,D52 |
5 |
0,086 |
0,344 |
|
530ЛА1 |
D9 |
1 |
0,006 |
0,006 |
|
530ЛН1 |
D10 |
1 |
0,08 |
0,16 |
|
530ИД7 |
D15,D20,D21,D22,D7,D9 |
6 |
0,037 |
0,037 |
|
530ТМ9 |
D17,D18,D19,D31,D34 |
5
|
0,0236 |
0,0236 |
|
530ЛЕ1 |
D23,D26 |
2
|
0,03 |
0,037 |
|
530ТМ2 |
D26 |
1 |
0,08 |
0,48 |
|
585АП16 |
D31,D33 |
2 |
0,0236 |
0,0472 |
|
585АП26 |
D32,D34,D69,D70…D76 |
10 |
0,0309 |
0,0927 |
|
530ЛА3 |
D35,D43,D62,D62 |
4 |
0,082 |
0,246 |
|
533ЛЛ1 |
D37 |
1 |
0,0236 |
0,0236 |
|
1533ИР24 |
D38…D41,D44….D47 |
8 |
0,0309 |
0,0309 |
|
1533ИР37 |
D42,D49,D53,D55 |
4 |
0,0315 |
0,0365 |
|
533ЛП8 |
D48,D49,D50 |
2 |
0,0054 |
0,0054 |
|
1533ЛИ1 |
D51 |
1 |
0,316 |
0,64 |
|
5861РР1Т |
D57…D60,D77…D80 |
1 |
0,0606 |
0,0606 |
|
1533КП11 |
D86 |
8 |
0,0024 |
0,0672 |
|
249КП4АТ |
D56 |
1 |
0,006 |
0.006 |
|
Б18-11 |
D96…D103 |
8 |
0,02 |
0,16 |
|
К53-18-16 В-10 мкФ±20 %-В |
C1,C2 |
2 |
0,03 |
0.06 |
|
К10-17а-Н90-0,68 мкФ-В |
C3…C22 |
20 |
9,7E-05 |
0,00269 |
|
Вилка СНП58-72/104х14В-21-1-В |
X1,X2 |
2 |
0,32 |
0,64 |
|
Контакт контрольный АИСТ.745423.003 |
XN1…XN28 |
28 |
0,0024 |
0,0672 |
∑ = 2,629657
Суммарная интенсивность отказов для платы с учётом коэффициента эксплуатации равна:
Отсюда средняя наработка на отказ будет равна:
Рассчитывается вероятность безотказной работы для заданной средней наработки на отказ, которая составляет Тзад=1000 часов и рассчитывается по формуле [32].
Данная вероятность безотказной работы превышает требуемую вероятность безотказной работы заданную в исходных данных.