вход Вход Регистрация



А. Группа биполярных кремниевых транзисторов, кремниевых диодов и тиристоров.

Интенсивность отказа элемента группы

 

(2.13)

 

где – интенсивность отказа в нормальных (лабораторных) условиях, – коэффициент режима и температуры, – коэффициент функционального назначения, – коэффициент нагрузки по напряжению, – коэффициент класса элемента, – эксплуатационный коэффициент, – коэффициент приёмки (ОТК или ВП), - коэффициент улучшения.

Для тиристоров коэффициенты и принимаются равными единице.

Коэффициент вычисляется по формуле

 

(2.14)

 

где (2.15)

 

В последних двух формулах

A,N,T,L,M – постоянные модели элемента (табл.2.1), – температура окружающей среды элемента, – коэффициент электрической нагрузки, – максимально допустимая температура «p-n» перехода элемента, – максимальная температура окружающей среды, для которой при стопроцентной электрической нагрузке температура «p-n» перехода не превышает максимально допустимой.

Коэффициент электрической нагрузки для транзисторов ; для диодов, стабилитронов и тиристоров .

Таблица 2.1

Значение постоянных модели элементов

Наименование элемента Численные значения Примечание
А N T L M
Транзисторы 5,2 -1162 448 13,8 150
Диоды, стабилитроны 44 -2138 448 17,7 150
Тиристоры 37 -2050 448 9,6 150

 

 

 

Коэффициент функционального назначения определяется по таблице 2.2.

Таблица 2.2

Коэффициент функционального назначения

Функциональный режим работ Численное значение
Диоды Транзисторы Примечание
Переключение 0,6 0,7
Выпрямление 1,5 -
Аналоговый 1,0 1,5
Высоковольтный - 1,5

 

Коэффициент загрузки элемента по напряжению определяется по таблице 2.3.

Таблица 2.3

Коэффициент загрузки по напряжению ()

Наименование элемента
Диоды 0…0,6 0,7
0,61…1,0 1,0
Транзисторы 0…0,5

 

0,51…0,7

0,71…1

0,5

 

1,0

3,0

 

Коэффициент класса элемента определяется по таблице 2.4.

Таблица 2.4

Коэффициент класса прибора ()

Наименование

 

элемента

Рабочий ток, А Рассеиваемая

 

мощность, Вт

Диоды < 1 - 0,6
3…10 - 1,0
10…20 - 2,0
> 50 - 5,0
Тиристоры < 1 - 1,0
1…5 - 3,0
5…25 - 6,0
25…50 - 10,0
Транзисторы - < 1 0,5
- 5…20 1,0
- 50…200 2,5

Коэффициент эксплуатации привязан к группе аппаратуры по ГОСТ В20.39.304-76, т.е. от условий эксплуатации. Для наземной стационарной аппаратуры, устанавливаемой в отапливаемых помещениях, этот коэффициент равен единице, а для самолётной, к примеру, около 18.

Коэффициент улучшения (степень освоения технологического процесса) зависит от длительности выпуска компонента (элемента) на конкретном предприятии. Если этот срок больше 2 лет, то , а если меньше - .

В. Группа интегральных микросхем

Интенсивность отказа интегральной микросхемы

 

(2.16)

 

где – коэффициент сложности микросхемы и теплового режима, – коэффициент корпусирования, – коэффициент снижения питающего напряжения, остальные коэффициенты – как и для предыдущего случая.

Коэффициент вычисляется по формуле:

 

(2.17)

 

где – температура кристалла микросхемы, а постоянные и выбираются из таблицы 2.5.

Таблица 2.5

Коэффициент сложности ИМС

Тип ИМС Кол-во элементов ИМС или кол-во “бит” для ОЗУ Значение коэффициентов
А В
Цифровые логические ИМС 10…100 0,001632 0,02079
1000…5000 0,009
>100000 0,018
Оперативные запоминающие устройства 1024…4096 бит 0,00285 0,02079
>16384 бит 0,005
Аналоговые ИМС 10…100 0,0016 0,023
1000…5000 0,003
>5000 0,004

Коэффициент корпусирования ИМС для ИМС в пластмассовом корпусе, для остальных корпусов .

Коэффициент для КМОП ИМС () равен:

- при ;

- при ;

- при .

Аналогично проводятся расчёты интенсивности отказов других типов ЭРЭ. При расчётах обязательно учитываются все элементы объекта, в том числе и пайки. Кроме того необходимо учитывать интенсивность отказов элементов, находящихся в режиме ожидания в обесточенном состоянии с периодическим контролем работоспособности. Эти данные приводятся в упомянутых выше справочниках.

Такие расчёты являются довольно трудоёмкими. Поэтому их выполняют как правило на ЭВМ с использованием специальных программ. Более подробно о расчёте надёжности средствами ЭВМ можно ознакомиться в методических указаниях к практическим занятиям по этой дисциплине [7]. На кафедре ПЭ и ЭТ имеется учебная программа расчёта надёжности электронных объектов, которую вы можете использовать при курсовом и дипломном проектировании.

© 2018
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру