Надёжность электронных устройств

Обычно под надёжностью понимают свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. Также за надёжность принимают вероятность того, что объект выполняет требуемую функцию при определённых условиях в течение заданного интервала времени

Надёжность электронных устройств складывается из надёжности самого устройства и надёжности электроснабжения. Надёжность самого электронного устройства складывается из надёжности элементов, надёжности соединений, надёжности схемы и др. Графически надёжность электронных устройств отображается кривой отказов (зависимость числа отказов от времени эксплуатации).(Рис. 19.1).

Рисунок 19.1 Кривая отказов l(t)

 Типовая кривая отказов имеет три участка с разным наклоном. На первом участке число отказов уменьшается со временем. Это аномальные или катастрофические отказы, которые, как правило, связаны с дефектами изготовления. На втором участке число отказов стабилизируется и почти постоянно до третьего участка, на третьем участке число отказов постоянно постепенно растёт до полной непригодности эксплуатации устройства. Этот последний этап связан с фактором старения приборов с временем.

Интенсивность отказов — соотношение числа отказавших объектов (образцов аппаратуры, изделий, деталей, механизмов, устройств, узлов и т. п.) в единицу времени к среднему числу объектов, исправно работающих в данный отрезок времени при условии, что отказавшие объекты не восстанавливаются и не заменяются исправными. Другими словами, интенсивность отказов численно равна числу отказов в единицу времени, отнесенное к числу узлов, безотказно проработавших до этого времени.

                                                             (19.4)

где N — общее число рассматриваемых изделий;

 f(t) — частота отказов узлов (деталей);

 P(t) — вероятность безотказной работы;

 n(t) — число отказавших образцов в интервале времени от t-(Dt/2) до t+(Dt/2);

Dt — интервал времени;

N_ср — среднее число исправно работающих образцов в интервале Dt:

где N_i — число исправно работающих образцов в начале интервала Dt;

N_{i +1} — число исправно работающих образцов в конце интервала Dt

Кривая l(t) приведена на рис.19.1

Минимизация отказов

С целью снижения интенсивности катастрофических отказов принято проводить на приборах, (ИС) ускоренные испытания (на повышенных температурах, электрических полях и др.), где потенциально ненадёжные приборы после отказа отбраковываются. Эти же испытания позволяют определить природу отказа, что позволяет и устранить сам отказ.

 

Лекция 20