Краткая характеристика надежностинадёжности элементов
Интегральные микросхемы (ИМС). ВысоконадежныеВысоконадёжные элементы. При прочих равных условиях гибридные ИМС менее надежны по сравнению с полупроводниковыми из-за наличия в них паяных соединений и навесных компонентов. В общем случае цифровые ИМС надежнее аналоговых (линейно- импульсных). Объясняется это режимом переключения, в котором работают цифровые ИМС. Надежность ИМС слабо зависит от степени интеграции, т.е. от числа элементов в ИМС. Объясняется это тем, что значительный вклад в ненадежность ИМС вносят корпус и межсоединения. Полупроводниковые приборы. примерно 80% отказов полупроводниковых приборов являются постепенными, т.е. отказами в виде постепенного и монотонного ухода параметров за пределы норм, указанных в технической документации. В общем случае мощные полупроводниковые приборы менее надежны. Это объясняется влиянием тепловой нагрузки на кристалл. Установлено, что надежность мощных полупроводниковых приборов во многом зависит от качества припайки кристалла к корпусу. Надежность полупроводниковых приборов также зависит от вида технологии изготовления самого прибора, а, кроме того – от электрического режима работы (усилительный или ключевой режим). Резисторы. Относятся к классу высоконадежных элементов (исключая переменные и подстроечные резисторы). В общем случае резисторы объемного сопротивления надежнее пленочных, однако, последние более стабильны. Надежность резистора зависит от характера протекающего тока (постоянный, переменный, импульсный, пульсирующий …), а также от номинального значения сопротивления. Высокоомные резисторы менее надежны. Надежность переменных и подстроечных резисторов во многом зависит от качества скользящего контакта.
Конденсаторы. Одни из самых высоконадежных элементов, исключая электролитические конденсаторы. Надежность конденсаторов зависит от их места в электрической схеме (разделительный, блокировочный, контурный или накопительный). Экспериментально установлено, что для конденсаторов справедлив закон "десяти градусов". Суть закона: долговечность конденсаторов уменьшается примерно в два раза на каждые 10 градусов повышения температуры. Элементы коммутации. Относятся к классу самых ненадежных элементов из-за наличия механических контактов. В справочниках интенсивность отказов для элементов коммутации задается иначе, чем для остальных элементов, а именно: для тумблеров, кнопок, реле и т.п. – значением l, приходящимся на один контакт при номинальном токе через контакт; для переключателей - значением l, приходящимся на одну контактную группу при номинальном токе через контакты; для соединителей (разъемов) – значением l, приходящимся на один штырь разъема при номинальном токе через штырь; для монтажных и соединительных проводов, кабелей - значением l, приходящимся на каждый метр длины при номинальной плотности тока в проводе.
Справочные значения интенсивности отказов приводятся для КН =1 и нормальных условий эксплуатации. На практике для повышения надежности коэффициенты нагрузки выбирают меньше 1, а условия эксплуатации оказываются жестче нормальных. Поэтому возникает задача пересчета справочных значений интенсивностей отказов на конкретный электрический режим и условия эксплуатации. В общем случае для пересчета пользуются выражением где l(v) - значение интенсивности отказов с учетом электрического режима и условий эксплуатации (символ v); l0 - справочное значение интенсивности отказов;
m – количество факторов. Для пересчетной функции наиболее часто используют выражение где a(xi) -- поправочный коэффициент, учитывающий влияние фактора хi. В качестве влияющих факторов хi могут рассматриваться коэффициент нагрузки, температура, характер электрического режима, номинальное значение параметра элемента, его разброс и т.д. В инженерной практике часто учитывают влияние двух факторов - коэффициента электрической нагрузки и температуры. Для определения произведения поправочных коэффициентов для различных элементов можно пользоваться номограммами (семейством кривых), построенными по результатам экспериментальных исследований[16]. Вид этих номограмм показан на рис.
Рис. Номограммы для определения произведения поправочных коэффициентов в случае учета двух факторов – коэффициента нагрузки и температуры
Общий поправочный коэффициент в этом случае есть произведение двух коэффициентов где a(Кн) – поправочный коэффициент, учитывающий влияние коэффициента нагрузки; a(t°) – поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры. На рис. показано, как воспользоваться номограммой в случае, когда Кн = 0,4; t° = 60 °С. Для учетаучёта влияния на надежностьнадёжность элементов только коэффициента электрической нагрузки можно пользоваться примерным соотношением где b – показатель степени, зависящий от вида и типа элементов (например, для конденсаторов b= 3¼5, для транзисторов и ИС – b= 1, для резисторов и остальных элементов b= 2). Например, если для транзистора l0 = 0,8×10-6 ч-1, то при коэффициенте нагрузки этого элемента КН =0,5 при b= 1, получим l(v)=0,5×0,8×10-6=4×10-7 ч-1
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|