Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Февраля 2012 в 21:02, курсовая работа
Электронная аппаратура является одним из основных средств, используемых для удовлетворения научных, технических и бытовых потребностей в обществе. Поэтому необходимость в электронной аппаратуре велика и в разработке постоянно находится большое количество электронных средств. Наряду с этим возрастают требования к процессу проектирования по качеству так и затрачиваемым на эти цели средствам. Здесь важную роль играет конструктор, который путём создания и совершенствования элементной базы, новых методов конструирования, применения прогрессивных материалов и методов формообразования деталей и узлов, новой технологии изготовления способствует разрешению этих противоречий.
Интенсивность отказов схемы индикации
λа мин=∑Ni λмин (1)
λа макс=∑Ni λмакс (2)
λа ср=∑Ni λср (3)
Наработка на отказ схемы индикации
λа
мин=(0,0104+0,168+0,12+0,28+1,
λа
ср=(0,013+0,21+0,15+0,35+1,4+
λа
макс=(0,0156+0,252+0,18+0,42+
Тн мин=1/λа макс=3,032·105ч
Тн ср=1/λа ср=2,425·105 ч
Тн
макс=1/λа
мин=2,021·105
ч
Наработка на отказ при коэффициенте готовности по ГОСТ 27.002-89 0,95.
Тн мин=-ln0,95/λа макс=15550 ч
Тн ср=-ln0,95/λа ср=12440 ч
Тн
макс=-ln0,95/λа
мин=10310 ч
Таблица 4
Таблица интенсивности отказов для каждой группы элементов схемы управления.
№
п/п |
Группы элементов |
Количество элементов в группе, N. | λi мин·10-6 1/ч |
λi ср·10-6 1/ч |
λi макс·10-6 1/ч |
1 | Микросхемы средней степени интеграции | 1 | 0,0104 | 0,013 | 0,0156 |
2 | Резисторы пленочные | 2 | 0,048 | 0,06 | 0,072 |
3 | Транзисторы кремниевые | 2 | 1,344 | 1,48 | 2,016 |
4 | Точки пайки печатного монтажа | 17 | 0,136 | 0,17 | 0,204 |
5 | Печатная плата | 1 | 0,56 | 0,7 | 0,84 |
Интенсивность отказов схемы управления
λа
мин=(0,0104+0,48+1,344+0,136+
λа
ср=(0,013+0,06+1,48+0,17+0,7)·
λа
макс=(0,0156+0,072+2,016+0,
Тн мин=1/λа макс=4,766·105ч
Тн ср=1/λа ср=4,127·105 ч
Тн
макс=1/λа
мин=3,177·105
ч
Тн мин=-ln0,95/λа макс=24440 ч
Тн ср=-ln0,95/λа ср=21170 ч
Тн макс=-ln0,95/λа мин=16300 ч
4.3. Уточненный расчет надежности
Уточненный расчет надежности производится с целью определения показателей надежности проектируемого модуля в реальных условиях эксплуатации с учетом особенностей функционирования принципиальной схемы, и позволяет оценить влияние условий применения элементов и дестабилизирующего влияния окружающей среды на надежность аппаратуры.
В общем случае формула расчета надежности в реальных условиях эксплуатации имеет вид:
, (4)
где - интенсивность отказов изделия в нормальных условиях эксплуатации; - интенсивность отказов i-го элемента в нормальных условиях эксплуатации; - коэффициент электрической нагрузки; , , , - коэффициенты, учитывающие влияние на надежность механических воздействий, температуры, влажности и давления соответственно, равные:
1,07 (стационарные условия эксплуатации)
1 (высота 0-1 км)
2 (относительная влажность 90...98%. температура 20...25 оС)
Таблица 5
Показатели надежности элементов
ЭРЭ |
Наименование элемента |
Кэн | амв | at | авл | ад | λа 10-6 | Интесивность отказов |
R1 | МЛТ-0.125 | 0,1125 | 1,07 | 0,15 | 1 | 1 | 8,12 | 0,018056 |
R2 | МЛТ-0.125 | 0,01 | 1,07 | 0,15 | 1 | 1 | 8,12 | 0,001605 |
R3 | МЛТ-0.125 | 0,0125 | 1,07 | 0,15 | 1 | 1 | 8,12 | 0,002006 |
R4 | МЛТ-0.125 | 0,0382 | 1,07 | 0,15 | 1 | 1 | 8,12 | 0,006131 |
R5 | МЛТ-0.125 | 0,01255 | 1,07 | 0,15 | 1 | 1 | 8,12 | 0,002014 |
R6 | МЛТ-0.125 | 0,01 | 1,07 | 0,15 | 1 | 1 | 8,12 | 0,001605 |
R7 | МЛТ-0.125 | 0,1125 | 1,07 | 0,15 | 1 | 1 | 8,12 | 0,018056 |
C1 | К50-29 | 0,1 | 1,07 | 0,65 | 1 | 1 | 0,12 | 0,06955 |
C2 | К10-17б | 0,1 | 1,07 | 0.06 | 1 | 1 | 0.025 | 0,00642 |
VD1 | КИПД-66К-Г | 0,0001875 | 1,07 | 0.06 | 1 | 1 | 0.04 | 1,2E-05 |
VD2 | КИПД-66К-Г | 0,000078 | 1,07 | 0.06 | 1 | 1 | 0.04 | 5,01E-06 |
VD3 | КИПД-66К-Г | 0,0000625 | 1,07 | 0.06 | 1 | 1 | 0.04 | 4,01E-06 |
VD4 | КИПД-66К-Г | 0,000109 | 1,07 | 0.06 | 1 | 1 | 0.04 | 7E-06 |
VD5 | КИПД-66К-Г | 0,0000625 | 1,07 | 0.06 | 1 | 1 | 0.04 | 4,01E-06 |
VD6 | КИПД-66К-Г | 0,000078 | 1,07 | 0.06 | 1 | 1 | 0.04 | 5,01E-06 |
VD7 | КИПД-66К-Г | 0,0001875 | 1,07 | 0.06 | 1 | 1 | 0.04 | 1,2E-05 |
VD8 | КД906 | 0,12 | 1,07 | 0,16 | 1 | 1 | 0,03 | 0,020544 |
DA1 | КР1157ЕН502А | 0,5 | 1,07 | 0,35 | 1 | 1 | 0,3 | 0,18725 |
DD1 | Attiny2313 | 0,5 | 1,07 | 0,35 | 1 | 1 | 0,3 | 0,18725 |
4.3.1. Уточненная интенсивность отказов проектируемого модуля
5.205*10-7
4.3.2. Определим время наработки на отказ модуля
1/5.205*10-7=1.921*106
4.3.3. Определим время наработки на отказ при коэффициенте готовности Р=0,95
-ln0.95/5.205*10-7=9.855*104
4.3.4.
Вывод: по результатам
уточненного расчета
надежности (Т=98550), можно
сказать что получено
средне время наработки
на отказ с учетом коэффициента
электрических нагрузок
и влияния окружающей
среды удовлетворяет
требованиям технического
задания.
5.1 Аналитический расчет печатной платы проводиться для определения минимально необходимой для размещения элементов схемы площади печатной платы.
5.2 Массогабаритные характеристики ЭРЭ
Таблица 6
Массогабаритные данные эрэ.
N
n/n |
Тип
элемента |
Установочные
Размеры мм |
Установочная
Площадь мм2 |
Масса г | Кол-во | Общ.
Уст.
Площадь мм2 |
Общая масса г |
1 | МЛТ-0.125 | 2,2*10 | 22 | 0,15 | 7 | 154 | 1,05 |
2 | К10-17б | 3,8*5 | 19 | 0,8 | 1 | 19 | 0,8 |
3 | К50-29 | 8*16 | 128 | 1,4 | 1 | 127 | 2,8 |
4 | КД906 | 5*12 | 60 | 0,6 | 1 | 60 | 0,6 |
5 | КИПД-66 | 3,4 | 9,07 | 0,15 | 7 | 63,49 | 1,05 |
6 | КР1157ЕН502А | 4,2*5,2 | 21.84 | 0,25 | 1 | 21,84 | 0,25 |
8 | Attiny2313 | 7,5*25 | 187,5 | 2 | 1 | 187,5 | 2 |
Итого | 633,83 | 8,55 |
Таблица 7
Массогабаритные данные эрэ
N
n/n |
Тип
элемента |
Установочные
Размеры мм |
Установочная
Площадь мм2 |
Масса г | Кол-во | Общ.
Уст.
Площадь мм2 |
Общая масса г |
1 | МЛТ-0.125 | 2,2*10 | 22 | 0,15 | 2 | 44 | 0,3 |
2 | Attiny2313 | 7,5*25 | 187,5 | 2 | 1 | 187,5 | 2 |
3 | IRF630 | 10.7*4.8 | 51,36 | 2,5 | 2 | 102,72 | 5 |
Итого | 334,22 | 7,3 |
5.3.
Установочные рисунки
элементов расположенных
на печатных платах
Рисунок 1. Установочный рисунок резистора МЛТ-0.125 (вариант Iа)
Элемент | L, мм | l, мм | H, мм | d, мм |
МЛТ-0.125 | 6 | 12,5 | 2,2 | 0,6 |
Таблица
8