4. Методы повышение надежности рэа

4.1. Общие методы повышение надежности рэа на стадии проектирования

Вопросы обеспечения заданной надежности РЭА наиболее эффективно решаются на стадии ее проектирования. Среди большого количества факторов, технических и организацион-ных мероприятий, способствующих повышению надежности РЭА на стадии проектирования, наиболее значимыми являются:

- выбор схемных решений;

- выбор конструктивных решений;

- замена аналоговой обработки цифровой;

- выбор элементов и материалов;

- замена механических переключателей и управляющих устройств электронными;

- выбор температурных режимов работы различных эле-ментов и устройств;

- разработка мер по удобству технического обслуживания и эксплуатации;

- учет возможностей оператора и требований эргономики.

Ниже приведена краткая характеристика перечисленных средств достижения высокой надежности РЭА на стадии проектирования.

4.1.1. Выбор схемных решений

При выборе принципиальных схем предпочтение отдается схемам с наименьшим числом элементов, имеющим минимальное число органов регулировок, устойчиво работающих в широком интервале дестабилизирующих факторов.

Важное значение имеет выбор режимов работы радиоэлектронных элементов, т.к. их надежность зависит от коэффициентов нагрузки по мощности и по напряжению, которые определяются по формулам:

,

,

где - коэффициент нагрузки радиоэлемента по мощности;

- фактическое значение мощности рассеяния;

- предельное значение мощности рассеяния;

- коэффициент нагрузки радиоэлемента по напряжению;

- фактическое значение напряжения на радиоэлементе;

- предельное значение напряжения на радиоэлементе.

При расчете коэффициентов нагрузки радиоэлементов необходимо учитывать изменения фактических значений мощности и напряжения при изменении режима работы радиоэлектронного устройства.

Конфигурацию принципиальной схемы и параметры радиоэлементов необходимо выбирать такими, чтобы коэффициенты нагрузки по напряжению и по мощности, по возможности, не превышали 0,4 - 0,6.

При разработке электронных схем необходимо, по возможности, предусматривать автоматический контроль работоспособности отдельных блоков и узлов аппаратуры. В обязательном порядке следует рассчитывать наработку на отказ каждого блока и по результатам проведенного анализа изменять отдельные части схемы, чтобы наработка на отказ всех блоков аппаратуры была примерно одинаковой.

Практика показывает, что удовлетворение всех перечисленных выше условий трудно выполнимо, поэтому конструкторам приходится находить компромиссные решения.

4.1.2. Выбор конструктивных решений

Конструктивные решения также влияют на надежность РЭА. Крупноблочная конструкция технологически сложна и неудобна при ремонте. Конструктивные решения должны обеспечить и необходимые тепловые режимы элементов РЭА, безотказность в условиях повышенной влажности и в условиях воздействия ударных и вибрационных нагрузок.

Для частичного или полного разрешения противоречий, возникающих при конструировании РЭА, рекомендуется:

- применять дробление устройства на независимые друг от друга блоки, чтобы при отказе одного блока его можно было изъять для ремонта, а остальная часть аппаратуры продолжала функционировать;

- при наличии вращающихся частей использовать подъемную силу лопастей вентилятора, чтобы уменьшить нагрузку на подшипники;

- в аппаратуре, предназначенной для работы в широком диапазоне температур, применять предварительное напряжение элементов конструкции, чтобы при минимальных рабочих температурах не возникали зазоры, ухудшающие технические параметры РЭА или приводящие к ее отказу;

- элементы конструкции РЭА, доступные обслуживающему персоналу, должны быть эквипотенциальны, чтоб исключить возможность отказа аппаратуры из-за случайного прикосновения к ней металлическим предметом;

- при выборе форм элементов конструкции, предназначенных для накопления или эффективной отдачи энергии, учитывать, что отношение объема к поверхности у шара максимально, а у диска - минимально.

Конструкция бытовой РЭА, ее устройства, блоки и узлы должны обеспечивать качественное проведение ручного, автоматизированного и автоматического контроля. Для этого все блоки и узлы РЭА должны монтироваться так, чтобы каждый из них выполнял строго определенные функции, имея минимум функциональных связей, позволяющих сократить количество контрольных точек и проверяемых параметров. Аппаратура должна иметь простые виды регулировок и минимальное их количество, а также необходимые контрольные выводы, разъёмы для проверки параметров и поиска неисправностей, обеспечивающее удобное и надёжное подключение аппаратуры контроля.