Особенности теплового анализа проекта

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 11Следующая ⇒

Тепловой анализ проекта является неотъемлемым этапом процесса проектирования, который выполняется в самом начале процесса проектирования, т.к. на более поздних стадиях проекта наличие теплового воздействия может привести к пересмотру всего проекта.

1. Первым и наиболее важным моментом является выбор таких элементов, которые соответствуют рабочему диапазону температур.

2. равномерное размещение тепловыделяющих элементов на коммутационном поле.

3. установка теплоотводов и организация вентиляции.

Необходимо учитывать, что мероприятия по обеспечения нормального теплового режима не должны приводить к неоправданному увеличению стоимости всего проекта.

К другим рекомендательным действия по обеспечению нормального теплового режима относят:

1. чувствительные к нагреванию элементы (электролитические конденсаторы) необходимо размещать отдельно от интенсивных источников тепла, таких как проволочные резисторы, транзисторы, регуляторы напряжения, установленные на теплоотводах.

2. вокруг теплоотводов должны быть хорошие условия для циркуляции воздуха.

3. необходимо иметь в виду, что интенсивность охлаждения теплоотвода тем выше, чем больше его площадь его поверхности.

4. при необходимости можно делать вентиляционные отверстия, диаметр которых не должен приводить к помехам.

5. расчет тепловыделения необходимо проводить для самых жестких условий эксплуатации.

6. необходимо учитывать, что установка теплоотводов и вентиляторов сама по себе поглощает внутреннее пространство и тем самым ухудшает условия вентиляции.

7. требования к охлаждению должны определяться назначением оборудования и степенью его надежности.

8. расчет тепловых процессов в системе производится с помощью автоматизированных систем, обладающих средством моделирования тепловых режимов.

9. как правило, проводится съемка рабочего макета печатной платы с помощью тепловизора в условиях предельной нагрузки с целью выявления наиболее тепловыделяющих частей и их расформирования по площади платы.

Необходимо иметь вид, что тепловому воздействию компоненты подвергаются не только в ходе работы устройства, но и в ходе его изготовления (температура пайки).

Лекция 13

Способы оценки надежности и качества функционирования электронного оборудования

Надежность изделия необходимо прогнозировать до его запуска в производство. Для прогнозирования необходимы следующие данные:

1. обеспеченность инструкциями, измерительными приборами и испытательными стендами;

2. контроль качества материалов, полуфабрикатов и деталей, поставляемых внешними поставщиками;

3. классификация дефектов и характеристик качества выпускаемых изделий;

4. систематический выборочный контроль изделий по показателям качества;

5. контроль над особыми условиями и видами производства;

6. наблюдение за нестандартными материалами и учет статус их годности;

7. проведение специальных испытаний без разрушения проверяемых изделий.

При сопоставлении запланированного качества, определенного конструкторско-технологической документацией, и качество готового изделия, соответствующее классификации дефектов, определяется регламентирующими документами: технологическими инструкциями (карты, маршруты) и инструкциями по приемке изделия, т.е. по их проверке, контролю и аттестации. Таким образом, определяются требования к стандартному уровню качества.

К числу стандартизованных оценок качества относят:

1. допустимый процент эффектов на одно изделие, если оно сложное, или дефектных изделий на партию из ста штук, если оно простое;

2. уровень среднего выходного качества, которое устанавливают на основе плана выборочного контроля или ускоренных испытаний;

3. допустимое число взвешенных дефектов на одно изделие.

Для расчета причинных оценок используют:

1. статистические данные за некоторые предшествующие периоды для расчета средних значений параметров качества и обоснования стандартизованных норм;

2. результаты, полученные в процессе опытов, исследований или испытаний, для расчета норм качества изделия и аналогов;

3. значение параметров, характеристик, указанных в технических требованиях к качеству изделия, в том числе и данные о затратах на обеспечение качества.

Современная практика показывает что:

1. общий уровень качества изделий при отсутствии обязательного использования стандарта примерно на 25% ниже, чем при действующем стандарте;

2. целесообразно установить стандарт, используя данные предшествующих периодов в пределах до 80% от расчетного среднего значения;

3. наиболее предпочтительными для расчета стандартов представляются результаты, полученные на основе опытов и испытаний. Стандарты, основанные на технических требованиях, нормах и рассчитанных ранее параметрах, дают больший выбор потребителю и чрезмерно ограничивают производителей;

4. экономически выгодные оценки, нормы и стандарты качества, учитывающие минимум затрат на обеспечение качества, рассчитываются путем поиска оптимальных решений в конкретных условиях производства изделия.

Надежность изделий

Надежность изделия должна обеспечиваться во время всего срока эксплуатации изделия. Динамика процесса эксплуатации изделия представляется 3 фазами: отладкой, эффективной нормальной работой и старением (период ремонтов).

Отладка. Характеризуется коротким периодом времени, резким сокращением числа отказов, благодаря замене некачественных деталей и устранений ошибок сборки.

Нормальная работа. Характеризуется длительным временем, включающий гарантийный срок безотказной работы. На этом этапе уровень отказов очень низкий и они носят случайный характер. Этот период обеспечивает ценовую политику производителя и риск потребителя.

Старение. Характеризуется высоким уровнем отказов в связи с износом элементов, старением материалов, изменением их прочностных свойств.

Отказ на каждом этапе эксплуатации изделия описывается с помощью отдельных законов распределения случайных величин. Для описания первой фазы наиболее часто используются гамма-расределение. Для второй фазы – экспоненциальное распределение. Для третьей фазы – нормальное распределение или суперпозиция нормального и экспоненциального распределения. Для оценки надежности выполняется преобразование распределений для получения плотности распределения и вероятности отказов.

X – случайная величина;

a, b – параметры распределения;

Г – гамма-функция;

k – формообразующий параметр кривой распределения;

d – частота появления отказа;

Θ – срок службы изделия.

План выборочного контроля изделия по сроку службы можно представить в виде плана контроля безотказности, добавив внешнюю нагрузку и приняв в качестве допущения, что после фазы отладки следующая фаза подчиняется экспоненциальному распределению. При этом возможны следующие варианты организации испытаний, с целью оценки безотказности, как среднего срока службы изделия:

1. испытания заканчиваются после фиксации заранее установленного числа отказов, при этом используются значения приемлемого и неприемлемого срока службы изделия для сравнения;

2. испытания заканчиваются по истечению времени Т с заменой или без замены оставшихся элементов. Извне задаются следующие параметры: объем выборки М, приемлемый срок службы изделия и установленное время проведения испытаний.

По результатам испытаний для определенного вида изделия могут составляться сводные данные для различных режимов и периодов эксплуатации, что позволяет сэкономить время и затраты при производстве изделия, для которого уже имеются эти таблицы.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒