电子设备可靠性

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1、电子设备可靠性预计学院:机电学院班级:1304011学号:13040110080姓名:郭泽超摘要：在设计产品时，要进行系统的可靠性设计和可靠性分析，以使所设计的产品能保证达到规定的可靠性指标，因此要进行可靠性预计和可靠性分配，而同时预计又是分配的基础。对于已有的电子设备可靠性预计方法可分类为偶然失效耗损失效和维修性，针对不同特点产品，处于不同寿命周期以及具有不同可靠性相关的电子产品（元器件、零部件、子系统或系统）应选择合适的可靠性预计方法，才能更加全面准确的预计可靠性的同时，提高其可靠性水平。引言：

2、可靠性预计是为了估计产品在给定的工作条件下的可靠性而进行的工作，它运用以往的工作经验，当前技术水平，尤其是以元器件，零部件的失效率作为依据，预测产品实际可能达到的可靠度，发现薄弱环节，并为可靠性增长试验、验证试验及费用核算等方面的研究提供依据；同时，它为产品设计的可行度决策、部件的选择和使用、产品的验证实验方案、维修策略以及整个综合后期保障要求的制定等重要的可靠性工作项目都起着非常关键的作用。因此，对电子设备可靠性预计是设计、生产、使用电子设备的重要保障。目前，可靠性预计有很多方法，其中包括性能参数

3、法、数学模型法、相似设备法、相似电路法、失效率预计法，本文着重讲解可靠性预计一般方法和电子、电器设备可靠性预计。可靠性预计方法的分类1.针对产品不同功能/结构层次的方法根据可靠性预计的产品层次不同，可将可靠性预计分为单元可靠性预计和系统可靠性预计。单元可靠性预计是指系统组成单元的可靠性预计。系统可靠性预计是指在获得其组成单元可靠性数据（既可以是预计结果，又可以是试验数据或外场统计数据）的基础上，通过建立分系统级或系统级的可靠性模型，对其可靠性进行预计。单元可靠性预计一般包括性能参数法、故障物理法、相

4、似设备法、相似电路法、失效率预计法。①性能参数法。这个方法的特点是在统计大量相似的系统的参数与可靠性关系的基础上，进行回归分析，得出一些经验公式，以便在方案论证及初步设计阶段，能根据初步确定系统性能及机构参数预计系统可靠性。②故障物理法适用于产品的详细设计阶段，需要对产品进行了详细的应力分析和故障机理分析，获得各种故障机理相关的应力信息（包括幅值、频率、变化率等）和故障点相关的材料属性、结构尺寸与封装工艺特征参数等信息，然后利用对系统组成单元中某单一故障机理所建立的故障物理模型，分析过应力突发效应或

5、耗损型失效的累积损伤效应，计算该故障机理的故障前时间。③相似产品法适用于具有继承性的产品，在拥有相似产品可靠性数据的前提下，分析相似因素，如产品结构、性能、设计、材料和制造工艺、使用剖面等的差异对可靠性的影响，利用比值分析法确定新产品的可靠性。这种方法适用于在数据极其缺乏的产品方案设计阶段。由于系统的可靠性与内部存在的缺陷密切相关，从旧产品上可以获得产品失效率与其内部缺陷之间的关系系数k，来计算新产品的失效率。设新产品的总数为nr，原产品缺陷总数为nb，ni为新引进的缺陷总数，ne为已排除的缺陷总数

6、，则:nr=nb+ni-ne故新产品的失效率为④相似电路法。若已知新老的电路相似，并知道老系统各种电路的失效率和新系统的各种电路数，可按照经验公式估计新系统的失效率：式中：新系统的失效率老系统第i种电路的失效率新系统有条第i中电路N新系统的电路种类数⑤失效率预计法。当研制工作发展到详细设计阶段，已有了产品原理图和结构图，选出元部件，已知它们的类型、数量、使用环境及应力，并已具有试验常温条件下测得失效率时，可采用失效率预计法。这种方法对电子产品和非电子产品均使用，具体步骤如下：（1）根据产品功能画出可

7、靠性框图画出可靠性逻辑框图建立可靠性模型元部件基本保障率系统原理图→→→↓环境因子降额因子改进设计来满足系统可靠性指标系统可靠性预计←←(2)按可靠性框图建立相应的数学模型(3)确定个框图中元部件及设备的失效率，该失效率应为工作失效率(4)系统可靠性预计：根据设计任务书要求预计基本可靠性或工作可靠性。2.系统可靠性预计则根据预计的目标不同分为基本可靠性预计和任务可靠性预计。现有的两种可靠性预计方法为基本可靠性预计和任务可靠性预计。①基本可靠性预计的目的是，用基本可靠性模型来估计系统及其组成单元故障引

8、起的维修及保障要求，即任一单元发生故障均要引起维修及保障要求。因此，基本可靠性模型是一个全串联模型，即使存在冗余单元仍要按串联处理，其预计方法包括上下限法和元器件计数法。②任务可靠性预计的目的是，度量系统在执行任务过程中完成规定功能的能力。任务可靠性模型是用来描述完成任务过程中系统各组成单元及其构成的系统能否发挥预定作用、有效工作的一种可靠性模型。目前，常用的任务可靠性模型包括可靠性框图模型（如串联、并联、k/n表决、旁联、混联等）、网络结构、事件树、故障树、动态故障