陳銀環(huán)
摘 要:通過可靠性理論的數學基礎和方法電氣電路系統(tǒng)中先計算出單個的元器件的可靠性特征量,再根據系統(tǒng)分析出系統(tǒng)聯接方法,且用其各聯接系統(tǒng)分制動系統(tǒng)為多個子系統(tǒng),計算各個子系統(tǒng)的可靠性特征量,最終達到估算出總的可靠性特征量來,而這些特征量用以表征電路可靠性。其中主要兩個特征量:可靠度以及失效率。
關鍵詞:電子元器件 可靠性特征量 失效率;可靠度
中圖分類號:TM113 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2018)12(c)-0110-02
電子元器件涉及的領域非常之廣泛,海陸空電氣產品的連接都有電子元器件的存在,而在海陸空上電子元器件出現瞬斷瞬通的現象,那么造成的后果不堪設想。因此,對于研究電子元器件可靠性是非常重要的。
電氣控制系統(tǒng)中,在各組成部分的元器件之間,可靠性研究通常是將可靠性預估到每個元器件組件、零部件、設備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)等以及其焊點和接插件中,而電子產品可靠性估計是根據電子產品各組成系統(tǒng)本身元器件和零部件可靠度,還有所處的工作環(huán)境,電壓電流所產生的應力情況,各組成部分的連接方式以及使用頻率等多因素有關。由中國電子產品可靠性數據交換網與機械電子工業(yè)部第五研究所數據中心合編的《電子設備可靠性預計手冊》,以及我國還編寫軍用標準GJB 299-87《電子設備可靠性預計手冊》來對單個電子設備的可靠性研究提供了大量的數據。而單個電子設備、元器件和接插件的可靠性無法直接估算出整個電氣系統(tǒng)的可靠性,需了解元器件的連接方式來建立數學模型,從而達到預估整個系統(tǒng)的可靠度。
1 可靠性參數
元器件產品在評估它的可靠性時,一般通過自身性質的定量參數來進行評估的,所以了解產品的可靠性,先得了解其定量參數。
(1)可靠度?!爱a品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內能完成規(guī)定功能的概率”。一批產品的壽命時間為T,規(guī)定的工作時間為t,若T>t時,則說明產品在時間t內完成了規(guī)定的功能,而壽命時間T是一個隨機變化的,我們只能用概率來定量分析,所以就有了可靠度的表達式:。
(2)失效率λ(t)?!爱a品在t時刻后的單位時間內,失效產品數相對于t時刻還在工作的產品數的百分比值”。其表達式為:
(1)
根據我國在2006年更新的GJB/Z 299C-2006《電子設備可靠性預計手冊》中,可以查出預計的元器件可靠性的基本數據和方法。
以列車上的連接器(接插件)為例:
通過對列車的連接器使用的數量和環(huán)境等因素的考量,能估算出C、T、TC、Nx、K參數的值,來計算基本失效率模型,然后經查表獲得、、、、參數的值來,計算出處于某一工作環(huán)境的連接器工作失效率,從而計算出連接器可靠度。
2 系統(tǒng)的可靠性框圖的建立
單獨知道某一元器件的可靠度并不能來當作整個系統(tǒng)的可靠度,并且每種元器件的可靠度不同,如果不能了解它們之間的連接方式,就無法估算出整個系統(tǒng)的可靠度來,所以必須對整個系統(tǒng)的連接框圖進行研究。
所有的電路系統(tǒng),它由若機器、組件、設備、部件和零件組成,它們相互聯系,共同合作控制來滿足控制功能而組合起來的。對于大的系統(tǒng)來說,研究整個系統(tǒng)的可靠性非常復雜,一般把一個大的電路系統(tǒng)分成若干個子系統(tǒng),在子系統(tǒng)中研究每個元器件的可靠度,再研究它們相互之間聯接關系,不同的聯接關系有不同的可靠度的數學模型。
(1)串聯電路。
當有N個子系統(tǒng)正常工作時,整個系統(tǒng)才正常工作,而如果系統(tǒng)任一一個子系統(tǒng)失效時,就引起整個系統(tǒng)失效,那這N個子系統(tǒng)稱為串聯系統(tǒng)。
3 結語
從可靠性理論基礎估算出單個電子元器件的可靠度或失效率,分析電路系統(tǒng)后估算出整個復雜的電氣控制電路系統(tǒng)的可靠性。從可靠性的幾個特征量入手,并節(jié)選了電路的一個連接電路,分析是為串聯或并聯,并根據可靠性串聯特性和并聯特性估算電氣控制電路系統(tǒng),這就是本文研究的成果。
參考文獻
[1] 高社生,張玲霞.可靠性理論與工程應用[M].北京:國防工業(yè)出版社,2002.
[2] GJB/Z 299C-2006,電子設備可靠性預計手冊[Z].
[3] 陳凱,陸淑蘭,李風玲.可靠性數學及其應用[M].吉林:吉林教育出版社,1989.
[4] 羅雯,魏建中,陽輝.電子元器件可靠性試驗工程[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005.