Устройство управления газонатекателями при магнетронном распылении (стр. 7 из 18)
где
- число элементов в группе; 
- интенсивность отказа элементов в 
-ой группе; 
- коэффициент эксплуатации элементов в -ой группе; 
- общее число групп.Исходные данные по группам элементов, необходимые для расчета показателей надежности приведены в табл. 5.2. Значения интенсивностей отказов взяты из .
Таблица 5.2
Справочные и расчетные данные об элементах конструкции
 гр | Наименованиегруппы |  ,шт |  1/ч |  |  |   |  1/ч |  ч |  |
| 1 | Резисторы | 7 | 0.06 | 1.71 | 1.07 | 1.83 | 2.75 | 0.8 | 0.03 |
| 2 | Конденсаторы | 5 | 0.15 | 0.35 | 1.07 | 0.38 | 0.97 | 1.1 | 0.01 |
| 3 | Диодный мост | 1 | 0.4 | 1.08 | 1.07 | 1.16 | 0.46 | 0.4 | 0.01 |
| 4 | Диоды | 5 | 0.2 | 0.91 | 1.07 | 0.97 | 3.1 | 0.4 | 0.04 |
| 5 | Транзисторы | 2 | 0.84 | 0.72 | 1.07 | 0.77 | 2.59 | 0.3 | 0.03 |
| 6 | Полупроводниковыеаналоговые | 3 | 0.02 | 0.7 | 1.07 | 0.75 | 0.05 | 0.5 | 0.01 |
| 7 | Трансформатор | 1 | 0.02 | 3.0 | 1.07 | 3.21 | 0.08 | 2.1 | 0.01 |
| 8 | Переключатель галетный | 1 | 1.6 | 0.7 | 1.07 | 0.75 | 1.2 | 1.2 | 0.01 |
| 9 | Переключатель сетевой, | 1 | 0.4 | 0.8 | 1.07 | 0.86 | 0.34 | 1.2 | 0.01 |
| 10 | Вилка двухполюсная | 1 | 0.5 | 0.8 | 1.07 | 0.86 | 0.43 | 0.6 | 0.01 |
| 11 | Индикаторы | 3 | 4.0 | 0.9 | 1.07 | 0.96 | 7.71 | 0.4 | 0.1 |
| 12 | Шнур питания | 1 | 4.0 | 0.5 | 1.07 | 0.54 | 2.16 | 0.9 | 0.03 |
| 13 | Провода соединительные | 36 | 0.3 | 0.8 | 1.07 | 0.86 | 9.29 | 0.3 | 0.11 |
| 14 | Соединения пайкой | 341 | 0.1 | 0.8 | 1.07 | 0.86 | 29.3 | 1.2 | 0.36 |
| 15 | Плата печатная | 1 | 0.2 | 0.6 | 1.07 | 0.64 | 0.13 | 3.2 | 0.01 |
| 16 | Несущая конструкция РЭА | 1 | 3.0 | 0.6 | 1.07 | 0.64 | 1.92 | 1.3 | 0.02 |
| 17 | Соединения винтами | 32 | 0.001 | 0.6 | 1.07 | 0.64 | 0.02 | 0.5 | 0.01 |
Воспользовавшись данными таблице 5.2 по формуле (5.8) можно определить суммарную интенсивность отказов
: 
1/час.Далее найдем среднюю наработку на отказ
, применив следующую формулу:
(5.11)Итак, имеем:
часов.Вероятность безотказной работы определяется исходя из формулы (5.5), приведенной к следующему виду:
, (5.12)где
часов - заданное по ТЗ время безотказной работы.Итак, имеем:
Среднее время восстановления определяется последующей формуле:
, (5.13)где
-вероятность отказа элемента i-ой группы; 
- случайное время восстановления элемента i-ой группы, приближенные значения которого указаны в таблице 5.2.подставив значения в формулу (5.13), получим среднее время восстановления
=0.877ч.Далее можно определить вероятность восстановления по формуле:
, (5.14)где
=0.72ч.Следовательно по формуле (5.14) определим
, что больше 
.Таким образом, полученные данные удовлетворяют требованиям ТЗ по надежности, так как при заданном времени непрерывной работы
ч проектируемый блок будет работать с вероятностью 
. При этом он будет иметь среднюю наработку на отказ 
ч и вероятность восстановления 
следовательно, дополнительных мер по повышению надежности устройства управления газонатекателями не требуется.5.3 Расчет теплового режима устройства
Под тепловым режимом радиоэлемента, узла, аппарата понимается их температурное состояние, т.е. пространственно-временное распределение температуры в элементе, узле, аппарате. Чтобы обеспечить нормальный тепловой режим РЭА, а значит и надежность, применяют радиоэлементы, устойчиво работающие в широком диапазоне температур, снижают их коэффициенты нагрузки, используют различные схемные решения.
Широкое распространение получили методы регулирования теплообмена внутри аппарата, и аппарата с окружающей средой. Эти методы сводятся к поддержанию допустимого теплового режима элементов и аппарата при изменении их электрического режима и внешних условий. Регулирование теплообмена достигается путем рациональной компоновки элементов в аппарате и аппарата в целом, использования теплоотводящих устройств для отдельных элементов или группы элементов, специальных систем охлаждения.
Для определения целесообразности применения того или иного способа регулирования теплообмена необходимо оценить сам тепловой режим аппарата и только после этого судить о необходимости его регулирования.
Ориентировочный выбор способа охлаждения РЭА необходимо провести еще на ранней стадии проектирования. Для этого необходимы следующие данные:
- температура окружающей среды
;- давление окружающей среды
Па;- давление внутри блока
Па.;- мощность, рассеиваемая в блоке,
Вт;- горизонтальные и вертикальный размеры блока: длина
м, ширина 
м, высота 
м;- мощность, рассеиваемая наиболее теплонагруженным элементом КР142ЕН8В,
Вт;- площадь поверхности микросхемы, омываемая воздухом
, м2;- коэффициент заполнения по объему
.При выборе способа охлаждения РЭА следует определить будет ли прибор охлаждаться самостоятельно или будет применяться система охлаждения. Выбор способа охлаждения целесообразно выполнять с помощью графиков, характеризующих области целесообразного применения различных способов охлаждения. За основной показатель, определяющий области целесообразного применения различных способов охлаждения, принимается величина плотности теплового потока, проходящего через поверхность теплообмена:
, (5.15)где Р - суммарная мощность, рассеиваемая РЭА с поверхности теплообмена;
- коэффициент, учитывающий давление воздуха (при атмосферном давлении =1); 
- условная поверхность нагретой зоны.