- •Томск 2006
- •Томск 2006
- •Введение
- •1 Цели и задачи курсового проекта
- •При работе над курсовым проектом необходимо знать:
- •2 Комплектность курсового проекта
- •3 Задание на курсовое проектирование
- •4 Указания по составлению и оформлению пояснительной записки
- •5.1 Схемотехнические требования и ограничения
- •5 Анализ требований технического задания курсового проекта
- •5.2 Конструктивные требования и ограничения
- •5.3 Анализ элементной базы электрической схемы
- •5.4 Эксплуатационные требования
- •5.5 Технологические требования и ограничения
- •1Общие требования к выполнению электрических схем
- •6.1 Оформление электрических схем
- •6.2 Оформление перечня элементов
- •7 Общие требования к выполнению сборочнЫх чертежЕй и деталей
- •7.1 Сборочный чертёж
- •7.2 Электромонтажный чертеж
- •7.3 Конструирование деталей
- •8 Конструктивная база электронных средств и её использование в процессе проектирования
- •8.1 Уровни разукрупнения эс. Современные и перспективные конструкции электронных средств
- •Модули третьего уровня → модули второго уровня →
- •8.2 Конструкционные системы эс. Системы базовых несущих конструкций. Системы унифицированных типовых конструкций
- •8.3 Импортные типовые несущие конструкции, применяемые при проектировании отечественных эс
- •9 Расчет массогабаритных показателей конструкции
- •9.1 Расчет массы утк
- •9.2 Расчет центра масс утк
- •10 Расчет собственной частоты печатного узла
- •11 Определение показателей технологичности конструкции
- •12 Выбор способа охлаждения конструкции эс и оценка теплового режима
- •13 Оценка показателей надёжности конструкции по внезапным отказам
- •13.1 Нормирование значений величин вероятности безотказной работы и интенсивности отказов (ориентировочный расчёт надёжности)
- •13.2 Окончательный расчёт надёжности невосстанавливаемых объектов с учётом режимов работы элементов
- •Литература
- •Приложение а - Образец бланка задания на проектирование
- •Задание на курсовое проектирование по дисциплине «Основы проектирования электронных средств»
- •Содержание пояснительной записки:
- •Приложение б - Пример технического задания на курсовое проектирование
- •Техническое задание
- •Приложение в - Обозначения электрорадиоэлементов
- •Приложение г - Физические параметры некоторых материалов
- •Приложение д - Параметры изоляционных материалов
- •Приложение ж - Параметры сплавов
- •Приложение з - Материалы для изделий с электромонтажом
- •Приложение и. Фольгируемые материалы для печатных плат
- •Приложение к - Фольгированные диэлектрики для изготовления гибких печатных кабелей
- •Приложение л - Справочные данные для расчёта надёжности
- •Приложение м - Конструкции типовых импортных радиаторов
- •Приложение н - Типовые конструкции радиаторов для эрэ отечественной разработки и их характеристики
- •Приложение о. Пример оформления перечня элементов для схем электрических принципиальных
- •Приложение п. Пример оформления спецификации сборочного чертежа
Приложение л - Справочные данные для расчёта надёжности
Таблица ПЛ-1 - Поправочные коэффициенты а1 для расчёта интенсивностей отказов электрорадиоэлементов по формуле λJ = а1 λJН, в зависимости от температуры t среды, окружающей элемент, и коэффициента нагрузки kн [4, 18]
Наименование, тип элемента |
Коэффициент нагрузки kн |
||||||||||
t, °С |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
||
Транзисторы кремниевые |
20 30 40 50 60 70 |
0,16 0,16 0,17 0,18 0,19 0,20 |
0,18 0,19 0, 20 0,21 0,22 0,23 |
0,20 0,22 0,23 0,24 0,26 0,27 |
0,35 0,37 0,40 0,45 0,50 0,56 |
0,43 0,46 0,51 0,55 0,61 0,70 |
0,52 0,55 0,59 0,65 0,71 0,81 |
0,63 0,67 0,72 0,78 0,85 0,97 |
|
|
|
Транзисторы германиевые |
20 30 40 50 60 70 |
0,23 0,27 0,32 0,42 0,52 0,63 |
0,26 0,32 0,40 0,50 0,63 0,80 |
0,35 0,45 0,53 0,68 0,86 1,11 |
0,42 0,52 0,66 0,84 1,10 1,40 |
0,50 0,65 0,81 1,08 1,38 1,73 |
0,70 0,83 1,04 1,31 1,65 2,05 |
0,74 0,95 1,22 1,50 1,90 2,35 |
|
|
|
Диоды кремниевые |
20 30 40 50 60 |
0,77 0,85 0,92 0,98 1,04 |
0,78 0,85 0,92 1,00 1,08 |
0,79 0,86 0,94 1,02 1,11 |
0,81 0,88 0,97 1,05 1,16 |
0,83 0,90 1,00 1,09 1,22 |
0,85 0,92 1,04 1,13 1,30 |
0,88 0,97 1,08 1,19 1,39 |
|
|
|
Диоды германиевые |
20 30 40 50 60 |
0,15 0,19 0,23 0,32 0,53 |
0,22 0,26 0,32 0,45 0,66 |
0,30 0,35 0,41 0,60 0,86 |
0,39 0,45 0,51 0,76 1,13 |
0,50 0,55 0,63 0,95 1,40 |
0,62 0,66 0,76 1,15 1,75 |
0,74 0,79 0,91 1,41 2,13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Конденсаторы слюдяные герметичные |
20 30 40 50 60 70 80 90 100 |
|
|
0,36 0,38 0,42 0,49 0,61 0,76 0,97 1,30 1,70 |
0,49 0,50 0,54 0,63 0,75 0,96 1,40 2,80 4,50 |
0,18 0,22 0,28 0,36 0,45 0,60 0,92 1,70 3,00 |
0,23 0,27 0,35 0,46 0,62 0,83 1,46 2,40 3,40 |
|
|
|
|
-
Конденсаторы слюдяные не-герметичные
30
40
50
60
70
80
90
100
0,08 0,09
0,10 0,12
0,15
0,22
0,38
0,57
0,11
0,13
0,15 0,20
0,26
0,43
0,82
1,36
0,22 0,28
0,36 0,45
0,60
0,92
1,70
3,00
0,27 0,35
0,46 0,62
0,83
1,46
2,40
3,40
Продолжение таблицы приложения ПЛ-1.
Наименование, тип элемента |
Коэффициент нагрузки kн |
|||||||||
t, °С |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
|
Конденсаторы стеклянные, пленочные, металлобумажные |
20 30 40 50 60 70 80 90 100 |
|
|
0,36 0,38 0,42 0,49 0,61 0,76 0,97 1,30 1,70 |
0,49 0,50 0,54 0,63 0,75 0,96 1,40 2,80 4,50 |
0,64 0,70 0,80 0,95 1,19 1,58 2,10 2,70 3,50 |
0,80 0,94 1,10 1,43 2,00 2,30 2,80 3,80 5,00 |
|
|
|
Конденсаторы электролитические с алюминиевым анодом |
20 30 40 50 60 70 80 90 100 |
|
|
0,48 0,60 0,90 1,40 2,10 3,60 5,60 8,00 11,4 |
0,40 0,48 0,64 1,17 1,80 2,90 4,40 6,50 9,00 |
0,48 0,60 0,90 1,40 2,10 3,60 5,60 8,00 11,4 |
0,82 1,24 1,73 2,30 4,30 0,65 7,00 11,0 18,0 |
|
|
|
Конденсаторы электролитические с танталовым анодом |
20 30 40 50 60 70 80 90 100 |
|
|
0,20 0,22 0,30 0,40 0,50 0,65 0,80 1,00 1,25 |
0,20 0,22 0,30 0,40 0,50 0,65 0,80 1,00 1,25 |
0,20 0,22 0,30 0,40 0,50 0,65 0,80 1,00 1,25 |
0,39 0,41 0,47 0,57 0,70 0,86 1,05 1,30 1,65 |
|
|
|
Резисторы непроволочные
|
20 30 40 50 60 70 80 90 |
0,20 0,27 0,33 0,40 0,47 0,54 0,61 0,70 |
0,26 0,34 0,42 0,50 0,57 0,64 0,71 0,79 |
035 0,43 0,51 0,59 0,67 0,75 0,84 0,92 |
0,42 0,51 0,60 0,71 0,82 0,94 1,07 1,20 |
0,50 0,62 0,76 0,92 1,08 1,26 1,46 1,66 |
0,60 0,75 0,94 1,17 1,43 1,72 2,05 2,40 |
0,72 0,88 1,11 1,38 1,70 2,04 2,48 2,99 |
0,84 1,07 1,38 1,76 2,17 2,69 3,31 4,04 |
1,00 1,26 1,71 2,22 2,81 3,52 4,40 5,40 |
Резисторы проволочные |
20 40 65 85 100 |
0,02 0,06 0,11 0,16 0,18 |
0,02 0,06 0,11 0,17 0,20 |
0,05 0,11 0,18 0,24 0,30 |
0,10 0,19 0,32 0,43 0,52 |
0,20 0,32 0,51 0,73 0,96 |
0,34 0,53 0,79 1,07 1,33 |
0,51 0,69 1,04 1,50 2,00 |
0,73 0,92 1,43 2,26 3,15 |
1,00 1,29 2,18 3,65 5,00 |
Моточные изделия, трансформаторы, обмотки электрических машин |
20 30 40 50 60 70 |
|
0,10 0,10 0,10 0,20 0,20 0,30 |
0,10 0,10 0,20 0,20 0,30 0,40 |
0,10 0,20 0,20 0,30 0,40 0,60 |
0,20 0,30 0,50 0,80 1,20 2,00 |
0,30 0,60 1,20 1,80 2,50 4,20 |
0,60 1,00 1,80 2,80 4,10 7,20 |
0,801,40 2,40 4,00 6,40 10,7 |
1,00 1,60 3,00 5,20 8,60 14,0 |
Наименование элемента |
Интенсивность отказов λ, (среднее значение) / (максимальное - минимальное), 10-6 ч-1 |
Интегральные микросхемы |
|
Гибридные полупроводниковые |
0,075 / (0,1—0,05) 0,02 / (0,03—0,01) |
Транзисторы кремниевые |
|
маломощные (до 150 мВт) высокочастотные (менее 1 Вт) средней мощности (менее 4 Вт) в ключевом режиме субминиатюрные двойные микроволновые |
0,84 / (1,44—0,45) 0,50 / (1,67—0,16) 0,74 / (0,84—0,21) 0,70 / (0,848—0,25) 2,6 / (4,31—0,87) 9,66 |
Диоды |
|
Кремниевые Кремниевые карбидные Субминиатюрные двойные |
0,2 / (0,452—0,021) 0,1 / (0,55—0,002) 0,85 / (1,7—0,26) |
Конденсаторы |
|
Керамические керамические переменные стеклянные танталовые пластиковые нейлоновые электролитические |
0,15 / (1,64—0,042) 0,02 / (0,351—0,012) 0,06 / (0,87—0,0005) 0,6 / (1,934—0,108) 0,135 / (0,178—0,003) 0,01 / (0,014—0,006) 0,035 / (0,513—0,003) |
Резисторы |
|
композиционные 0,25 Вт композиционные 0,5 Вт композиционные 2 Вт композиционные переменные металлопленочные пленочные прецизионные потенциометры проволочные прецизионные нелинейные |
0,016 0,06 0,071 0,053 / (0,533—0,007) 0,2 / (0,4—0,004) 0,004 0,26 / (0,5—0,02) 0,073 / (0,114—0,032) 0,11 / (0,153—0,047) |
Дроссели |
|
низкочастотные высокочастотные катушки индуктивности |
0,175 2,1 0,02 / (1,018—0,001) |
Трансформаторы |
|
Входные выходные высокочастотные импульсные питания разделительные регулировочные |
1,09 / (2,08—0,12) 0,09 0,045 / (0,062—0,019) 0,17 / (0,285—0,03) 0,025 / (0,052—0,012) 0,03 / (0,093—0,011) 0,1 / (0,31—0,035) |
Продолжение таблицы приложения ПЛ.2.
Наименование элемента |
Интенсивность отказов λ, (среднее значение) / (максимальное - минимальное), 10-6 ч-1 |
Электродвигатели |
|
асинхронные синхронные постоянного тока сельсины умформеры |
8,6 / (11,2—4,49) 0,359 / (6,20—0,159) 9,36 0,35 / (0,61—0,09) 3,8 / (8,86—1,15) |
Электровакуумные приборы |
|
тиратроны маломощные тиратроны мощные тиратроны субминиатюрные стабилизатор напряжения (типа СГ2П) лампы неоновые лампы накаливания ЭТЛ с магнитным отклонением ЭТЛ с электрическим отклонением |
6,0 / (15,0—2,5) 5,0 / (11,3—3,0) 1,7 / (4,41—0,28) 1,0 / (2,5—0,4) 0,1 / (1,52—0,019) 0,64 / (1,18—0,1) 1,65 / (3,1—0,94) 1,02/ (2,0—0,96) |
Коммутационные элементы и соединители |
|
переходные колодки зажимы выключатели магнитные выключатели термические провода соединительные кабели предохранители плавкие изоляторы изолирующие шайбы, прокладки соединение пайкой тумблеры выключатели быстродействующие гнезда соединители штепсельные соединители с контрольным гнездом контакторы реле малогабаритные переключатели кнопочные переключатели блокировочные переключатели миниатюрные |
5,2 / (12,3—0,8) 0,0005 0,358 0,3 / (0,5—0,028) 0,015 / (0,12—0,008) 0,475 / (2,2—0,002) 0,5 / (0,82—0,30) 0,05 / (1,54—0,03) 0,001 0,01 (0,06/К) / [(1,123/К)—(0,015/К)]* (0,4/К) / [(2,1/К)—(0,09/К)]* (0,01/Ш) / [0,02/Ш—002/Ш]* 0,062/Ш * 0,0004/Ш* 0,25/КГ* 0,25/КГ* 0,07/КГ * 0,5/КГ* 0,25/КГ* |
Примечание. Справочные данные для расчёта надёжности ЭС, приведённые в этой таблице, предназначены для использования в учебном процессе, например, в курсовых и дипломных проектах. В этих случаях в расчётах следует использовать средние значения интенсивностей отказов электрорадиоэлементов. Для ответственных инженерных расчётов надёжности значения интенсивностей отказов электрорадиоэлементов конкретного типа следует брать из специальной справочной литературы.
Значения интенсивностей отказа, помеченные значком * приведены соответственно на один контакт (К), штырёк (Ш), контактную группу (КГ).
Справочные данные для расчёта надёжности электрорадиоэлементов, опубликованные в различных источниках иногда отличаются от приведённых в этом приложении [8, 19]. Эти отличия обусловлены двумя причинами: во-первых, тем, что, из-за высокого уровня надёжности электрорадиоэлементов, для определения интенсивностей отказов приходится использовать ускоренные испытания с относительно большой погрешностью определения показателей надёжности, а, во вторых, тем, что при использовании с каждым годом всё более прогрессивных технологий изготовления электрорадиоэлементов интенсивность отказов электрорадиоэлементов уменьшается.