Расчет надёжности. на этапе проектирования.
Для расчета задаются ориентировочные данные. В качестве температуры окружающей среды может быть принято среднее значение температуры внутри блока. Для различных элементов при расчетах надёжности служат различные параметры. Для резисторов и транзисторов это допустимая мощность рассеяния, для конденсаторов допустимое напряжение, для диодов прямой ток. Коэффициенты нагрузок для элементов каждого типа по напряжению могут быть определены по величине напряжения источника питания.
Так для конденсаторов номинальное напряжение рекомендуется брать в 1,5-2 раза выше напряжения источника питания. Допустимую мощность рассеяния резисторов следует брать в качестве номинального параметра. Фактическое значение параметра надо брать на половину меньше. Для конденсаторов номинальным параметром в расчете надежности считается допустимые значения напряжения на обкладках конденсатора. В большинстве схем этот параметр не указывается. Его следует выбирать исходя напряжения источника питания.
Для транзисторов номинальный параметр Рк берется и справочников. Для диодов контролируемый параметр - величина прямого тока (из справочников). При увеличении коэффициента нагрузки интенсивность возрастает. Она также возрастает, если элемент эксплуатируется в более жестких условиях: при повышенной температуре, влажности, при ударах и вибрациях. В стационарной аппаратуре, работающей в отапливаемых помещениях, наибольшее влияние на надежность аппаратуры имеет температура. В таблицу 1 заносим данные из принципиальной схемы.
Таблица заполняется по колонкам. В 1-ую колонку заносится наименование элемента, его тип определяется по схеме. Часто в схемах не указывается тип конденсатора, а даётся только его ёмкость. В этом случае следует по ёмкости и выбрать подходящий тип конденсатора в справочнике. Тип элемента заносится во вторую колонку. В колонку 4 заносится температура окружающей среды. Далее следует заполнить колонку 6, пользуясь теми рекомендациями, которые были приведены выше. Студенту, как правило, не известны фактические параметры элемента.
Выбирать их надо, руководствуясь рекомендациями таблицы 2.1. Таблица 2.1 Наименование элемента. Контролируемые параметры  нагрузки Импульсный режим Статический режим Транзисторы 0,5 0,2 Диоды 0,5 0,2 Конденсаторы 0,7 0,5 Резисторы 0,6 0,5 Трансформаторы 0,9 0,7 Соединители 0,8 0,5 Микросхемы   Зная н определяем фактическое значение параметра и заполняем колонки 5 и 8. Если н в таблицу для элемента не указано, то следует ставить прочерк или брать н=0,5. Колонка 7 заполняется по справочнику.
Далее определяется коэффициент влияния (), которое показывает как влияние на интенсивность отказов окружающая элемент температура в связи с коэффициентом нагрузки. Находят () по таблице 2.2. Таблица 2.2. TC Значение  при  равном 0,1 0,3 0,5 0,8 1 Кремниевые полупроводниковые приборы 20 40 70 0,02 0,05 0,15 0,05 0,15 0,35 0,15 0,30 0,75 0,5 1 1 1   Керамические конденсаторы 20 40 70 0,15 0,30 0,30 0,30 0,30 0,50 0,35 0,50 0,75 0,65 1,00 1,5 1 1,4 2,2 Бумажные конденсаторы 20 40 70 0,35 0,50 0,7 0,55 0,60 1,0 0,70 0,80 1,4 0,85 1,00 1,8 1,0 1,2 2,3 Электролитические конденсаторы 20 40 70 0,55 0,65 1,45 0,65 0,80 1,75 0,75 0,90 2,0 0,90 1,1 2,5 1,0 1,2 2,3 Металлодиэлектрические или металлооксидные резисторы 20 40 70 0,40 0,45 0,50 0,50 0,60 0,75 0,65 0,80 1,00 0,85 1,1 1,5 1,00 1,35 2 Силовые трансформаторы 20 40 70 0,40 0,42 1,5 0,43 0,50 2 0,45 0,60 3,1 0,55 0,90 6,0 1 1,5 10,00 Колонка 10 заполняется из соответствующей таблицы 2.3. (интенсивность отказов о для температуры +20С). Наименование Тип Кол-во Температура окруж. среды Фактическое значение параметра Номинальное значение параметра Конструктивная характеристика Κ α λ0•10-6 1/час λi= α• λ0•10-6 λс= λi•n•10-6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Транзистор КТ315Б 1 40ºС РФ=100мВт РН=300мВт Кремниев 0,3 0,2 0,5 0,1 0,1 КТ361Б 1 РФ=100мВт РН=300мВт 0,3 0,2 0,5 0,1 0,1 КТ3102А 8 РФ=100мВт РН=300мВт 0,3 0,2 0,5 0,1 0,8 КТ3107И 1 РФ=100мВт РН=300мВт 0,3 0,2 0,5 0,1 0,1 МП37А 1 РФ=100мВт РН=300мВт Герман. 0,3 0,2 0,5 0,1 0,1 Резистор МЛТ 0,125 33 РФ=80мВт РН=125мВт Метал-оксидные 0,5 0,8 0,043 0,034 1,12 Конденсатор КМ-5Б 13 UФ=9В UН=50В Керамич. 0,1 0,3 0,15 0,06 0,78 К50-35 8 UФ=9В UН=25В Электрол. 0,3 0,5 0,5 0,25 2,0 Диод КД522А 3 IПФ=10мA IПТ=30мA Кремниев 0,5 0,3 0,05 0,015 0,045 АЛ147А 2   0,5 0,3 0,1 0,03 0,06 КД213А 4 IПФ=0,5A IПТ=3A 0,2 0,1 0,1 0,01 0,04 КД105Б 4 IПФ=0,2A IПТ=1A 0,2 0,1 0,1 0,01 0,04 АЛС331А 1   0,5 0,5 0,1 0,05 0,05 КУ202Н 1 IПФ=0,5A IПТ=2A 0,4 0,3 0,1 0,03 0,03 ФД263 1   0,5 0,5 0,1 0,05 0,05 Трансформатор ТС-20 1    0,5 0,5 4,2 2,1 2,1 Микросхема  3    0,5 0,5 0,013 0,006 0,018 Пайка        0,03 0,015 0,3 Таблица 2.3. Наименование элемента о•10-61/час Микросхемы средней степени интеграции Большие интегральные схемы 0,013 0,01 Транзисторы германиевые: Маломощные Средней мощности Мощностью более 200мВт 0,7 0,6 1,91 Кремниевые транзисторы: Мощностью до 150мВт Мощностью до 1Вт Мощностью до 4Вт 0,84 0,5 0,74 Высокочастотные транзисторы: Малой мощности Средней мощности 0,2 0,5 Транзисторы полевые 0,1 Конденсаторы Бумажные Керамические Слюдяные Стеклянные Пленочные Электролитические(алюминиевые) Электролитические(танталовые) Воздушные переменные 0,05 0,15 0,075 0,06 0,05 0,5 0,035 0,034 Резисторы: Композиционные Плёночные Угольные Проволочные 0,043 0,03 0,047 0,087 Диоды: Кремниевые Выпрямительные Универсальные Импульсные 0,2 0,1 0,05 0,1 Стабилитроны Германиевые 0,0157 Трансформаторы: Силовые Звуковой частоты Высокочастотные Автотрансформаторные 0,25 0,02 0,045 0,06 Дроссели: Катушки индуктивности Реле 0,34 0,02 0,08 Антенны Микрофоны Громкоговорители Оптические датчики 0,36 20 4 4,7 Переключатели, тумблеры, кнопки Соединители Гнёзда 0,07n 0.06n 0.01n Пайка навесного монтажа Пайка печатного монтажа Пайка объёмного монтажа 0,01 0,03 0,02 Предохранители 0,5 Волноводы гибкие Волноводы жёсткие 1,1 9,6 Электродвигатели Асинхронные Асинхронные вентиляторы 0,359 2,25 Определим произведение коэффициентов влияний: i =  х о, (2.1) где: i - произведение коэффициентов влияний;  - коэффициент влияния температуры; о - интенсивность отказов. i =0,5 0,2=0,1 В двенадцатой колонке определяем: с = i х n, (2.2) где: i - произведение коэффициентов влияний; n - количество элементов. с=0,1 1=0,1 Определим среднее время наработки на отказ: , (2.3) где: Тср – среднее время наработки на отказ с – суммарное значение двенадцатой колонки с = 7,83 Тср = 1/7,83 10-6 = 1,3 105 часов 3.