,о .ц-so ы so со 70 ео во то по tzo но

Окружатцач температура, V

8ft ZS

7,0 6,5 6.0

Sfi 5,0 45 9fl 3.5 3.0

Zft Г.5 fft B.S 0,6 0,1 0.6

о w го зо to so во w so so wow wгзо°с

Рис. 30-10. Зависимость коэффициента интенсивности отказов конденсаторов от окружающей температуры и электрической нагрузки.

а - для керамических конденсаторов (типа КДК, КТК); 6 - для конденсаторов со слюдяной изоляцией и прокладками из фольги (типа К.СО, ОКСО, кроме типа Г).

Особенно ненадежны резисторы поверхностного типа со спиральной нарезкой, которая уменьшает сечение проводящего слоя и увеличивает его длину. При этом повышение номинала ведет к повышению интенсивности отказов. Так, резисторы типа ВС с номиналами порядка 0,5 Мом и более имеют недостаточно высокую надежность.

Высокой надежностью обладают объемные резисторы типа ТВО. Они теплоустойчивы, способны выдерживать большие кратковременные перегрузки, но недостаточно стабильны.

Резисторы типа МЛТ более надежны, чем резисторы типа ВС, но и у них с увеличением номиналов возрастает интенсивность отказов.

Наиболее ненадежны среди других постоянных резисторов проволочные, и их следует применять только в крайних случаях. Ненадежны и регулируемые резисторы. На рис. 30-9 представлены графики зависимости интенсивности отказов резисторов от температуры окружающей среды и коэффициента электрической нагрузки.

Конденсаторы. Опыт эксплуатации РЭА показывает, что наиболее характерные отказы конденсаторов происходят из-за пробоя диэлектрика и обрыва выводов (до 80% отказов). Для электролитических конденсаторов выражены постепенные отказы, проявляющиеся в виде уменьшения емкости с течением времени.

Надежность конденсаторов в сильной степени зависит от электрической нагрузки и температуры окружающей среды. Интенсивность отказов конденсаторов в зависимости от электрической нагрузки можно ориентировочно определить по формуле:

К0{-)Уе° \ ном/

( р ном)

(30-68)

где. Кк0 - интенсивность отказов при коэффициенте нагрузки, равном единице; ыр и гр - рабочие напряжения на обкладках конденсатора и температура окружающей среды (СС) соответственно; Ином и Гном - номинальные напряжения и температура окружающей среды; V=2-J-4 - коэффициент, зависящий от типа конденсаторов (для керамических конденсаторов у=2-=~3, для слюдяных конденсаторов у=3-4).

На рис. 30-10 даиы зависимости изменения интенсивности отказов конденсаторов от электрической нагрузки и температуры окружающей среды.

Следует заметить, что если для радиоламп увеличение окружающей среды на 40-60° С приводит к увеличению интенсивности отказов (при данной величине kB) на несколько десятков процентов, то для конденсаторов - в несколько раз.

Наиболее надежными являются конденсаторы типа ОКСО, имеющие увеличенную толщину диэлектрика.

В условиях небольших рабочих температур (до +60° С) надежно работают пленочные конденсаторы.

Особенно чувствительны к повышению температуры и рабочих напряжений электролитические конденсаторы. Повышение окружающей температуры сверх допустимой (40° С) на 10-15° С повышает интенсивность отказов до 10 раз; при этом значи-

Основные отказы в реле происходят в контактных группах (до 55%) и в обмотках (до 20%), причем характерными неисправностями являются: обгорание и загрязнение контактов, пробои изоляции обмотки иа корпус, обрывы обмотки, разрегулиров-

to во

Распределение отказов, %

ка, поломка или ослабление контактных пружин.

При оценке надежности реле, а также переключателей и других коммутирующих устройств обычно пользуются не интенсивностью отказов, а средним числом циклов Тц работы (срабатываний, включений) до отказа. Если известно среднее число vcv срабатываний (включений) в единицу времени, то средняя наработка до отказа реле (переключателей) составляет:

т-Is.

Jo - -

(30-69)

Рис. 30-11. Зависимость надежности реле от различных факторов.

а - распределение процента отказов реле в зависимости от различных внешних факторов (1 - вибрации; 2 - удары; 3 - температура; 4 - число включений прн окружающей температуре 25° С; 5-число включений при температуре 125° С; 6 - пребывание в камере 100%-ной влажности прн температуре 25° С); б - зависимость коэффициента интенсивности отказов от коэффициента нагрузки.

тельно падает величина емкости. При температуре среды +60° С средняя наработка до /этказа для этих конденсаторов не превышает 3-4 тыс. ч.

Реле. Интенсивность отказов реле имеет в среднем значения, примерно такие же, как интенсивность отказов ЭВП. При этом более высокую надежность имеют мощные реле, и меньшую - чувствительные реле и термореле. Относительно более надежны реле типа РСМ, РМУ.

Пример. Пусть реле характеризуется надежностью Тц= 10*3 циклов до отказа. Применение реле в двух типах аппаратуры характеризуется средней скоростью работы: в первом - 2 цикла в час; во втором - 100 циклов в час. Определим среднее время безотказной работы реле в обоих случаях:

Г0(1)

J0e 2

5-105 s; Т.

0(2) :

10° ; 100

10 ч.

Таким образом, надежность работы реле (переключателей) в аппаратуре зависит от интенсивности работы.

Коэффициент нагрузки для реле определяется как отношение рабочего тока, протекающего через контакты реле, к номинальному значению тока. Рекомендуется, чтобы коэффициент нагрузки не превышал 0,4.

Реле чувствительны к ударно-вибрационным нагрузкам, причем удары и вибрации могут приводить к сбоям в работе аппаратуры за счет случайного срабатывания реле При работе аппаратуры в условиях повышенной влажности и пониженного ат-

мосферного давления необходимо применять типы герметизированных реле. Иа рис. 30-11 показана зависимость надежности реле от различных факторов.

Трансформаторы, дроссели и катушки индуктивности. Надежность моточных изде:-лий электронной техники примерно соответ-

fO,o

по С 01

принимать меры к влагозащите феррнтовых элементов.

Рассмотренные в данном разделе конструктивные факторы, при их надлежащем учете, позволяют в современных условиях добиваться вполне удовлетворительных показателей надежности РЭА.

0.6 б)

08 Кл=£. 0,0

0.8 к =-

Рис. 30-12. Зависимость коэффициента интенсивности отказов трансформаторов от температуры окружающей среды и коэффициента нагрузки

а - случаи анодных (/) и накальных (2) трансформаторов; б - случай трансформаторов с изоляцией класса А; в-случай трансформаторов с изоляцией класса В (эмалевая изоляция).

ствует надежности хороших типов конденсаторов и резисторов.

Большое влияние на работоспособность моточных изделий оказывают значения рабочего-тока (плотность тока) и напряжения между обмотками, а также влажность и температура окружающей среды. Повышение температуры всего на 10° С приводит примерно к двукратному снижению средней наработки до отказа этих изделий.

Для трансформаторов окраска внутренней и внешней поверхностей защитного кожуха черной матовой краской приводит к уменьшению температуры магнитопровода на 5-7° С. Недопустим режим работы моточных изделий при температуре окружающей среды более 80° С. На рис. 30-12 показана зависимость изменения интенсивности отказов трансформаторов от температуры и коэффициента нагрузки.

Ферриты. Эти элементы относятся к высоконадежным: средняя наработка до отказа феррнтовых элементов составляет сотни тысяч часов, интенсивность отказов лежит в пределах 1-4 - Ю-6 1/ч [Л. 24].

Отказы ферритов являются преимущественно постепенными и вызываются необратимыми изменениями магнитных свойств феррита, обрывами обмоток, разрушением материала феррита. Работоспособность ферритов в сильной степени зависит от температуры окружающей среды, повышение которой ведет к сужению петли гистерезиса и уменьшению, остаточной индукции. Надежность ферритов падает в условиях повышенной влажности, что вызывает необходимость при конструировании аппаратуры

Производственные факторы

Надежность РЭА и ее элементов в зна-. чительной степени зависит от производственных факторов и, прежде всего, от культуры и технологических особенностей производства Недостатки и отсталость технологических процессов, нарушения технологического цикла, загрязненность рабочих мест, воздуха, оборудования и приспособлений, слабый входной и выходной контроль качества продукции, недостаточные квалификация и добросовестность рабочих и инженерно-технических работников - все это в серьезной степени может повлиять на надежность аппаратуры. При этом в результате недостатков производства можно свести на нет усилия конструкторов при разработке образца аппаратуры. Удельный вес отказов, обусловленных производственными факторами, доходит до 30% всех отказов РЭА [Л. 49].

В процессе производства должно безусловно обеспечиваться применение предусмотренных конструкторами элементов, материалов, допусков и т. д. Основные технологические операции производственного цикла должны быть автоматизированы, причем каждая завершенная операция должна сопровождаться текущим контролем. Автоматизация производства позволяет в значительной мере исключить субъективные факторы, связанные с различной квал i фикацией и специализацией рабочих, со случайными ошибками, а также небрежностью отдельных участников производства. При этом наряду с обеспечением плановой