надійність

У статті на цьому тижні ми розглянемо, що означає поняття надійності для джерел живлення та як інтерпретувати значення на паспорті.

З поняттям надійності, безумовно, стикалася більшість людей, але ми вважаємо, що варто детальніше обговорити його значення у випадку з джерелами живлення.

Частота відмов визначає кількість відмов, які виникають за одиницю часу. Частота відмов приймає різні значення протягом усього терміну експлуатації виробу і будується графіком з часом, ми отримуємо так звану криву ванни.

Криву можна розділити на такі три розділи:

  • А - ранні збої
  • B - нормальна робота - термін корисного використання
  • С - знос

У розділі "А" несправності виникають внаслідок виробничих дефектів та невідповідних дефектних компонентів. Зазвичай ця фаза триває кілька сотень годин. Для його усунення або зменшення, як правило, встановлюють так званий "вигорання" в кінці виробничого процесу, під час якого блоки живлення працюють в реальних робочих умовах, можливо, при високих робочих температурах, протягом декількох годин, так що -відповідні особи можуть бути відфільтровані.

На стадії “B” рівень відмов приблизно постійний, це називається терміном корисного використання, коли може статися відносно невелика кількість випадкових відмов. Пункти, обговорені нижче є застосовуватиметься до цього розділу.

На стадії "С" кількість відмов протягом даної одиниці часу збільшується, що вже пов'язано із закінченням терміну служби кожного компонента.

Надійність можна визначити кількома способами, залежно від дисципліни, але для електронних пристроїв і, отже, джерел живлення, наступне визначення є найбільш практичним: ймовірність того, що пристрій зможе виконувати необхідні функції відповідно до заданих параметрів за певних умов роботи без збоїв протягом певного періоду часу;.

Важливо, щоб очікувані функції та умови роботи були точно вказані, такі як: вихідний струм, вхідна напруга, температура навколишнього середовища тощо ...

У випадку джерел живлення надійність найчастіше є MTBF значення, тобто a середня тривалість між відмовамивиражається мал. Багато людей вважають, що значення MTBF дорівнює терміну служби джерела живлення, проте це далеко не реальність. Для 500 000-годинного живлення MTBF це означало б більше 57 років, що, погодьмося, нереально.

MTBF є оберненою до частоти відмов

Імовірність виживання в середній ділянці кривої ванни (λ = константа)

З вищевикладеного значення MTBF можна отримати шляхом перестановки

e = число Ейлера

λ = частота відмов

При постійній частоті відмов надійність будує негативну експоненціальну функцію як функцію часу.

Коли t/MTBF = 1, тобто коли минулий час “t” дорівнює значенню MTBF:

Зазначене рівняння можна інтерпретувати трьома способами:

  1. У випадку великої кількості населення (багато джерел живлення) лише 37% від загальної кількості населення (усі джерела живлення) переживуть період, визначений MTBF.
  2. Одне джерело живлення буде працювати без збоїв протягом 37% часу, визначеного MTBF.
  3. Одне джерело живлення працюватиме з рівнем надійності 37% протягом періоду, визначеного значенням MTBF.

Візьмемо попередній приклад, коли ваш блок живлення має MTBF 500000 годин, що означає 0,002 відмови на 1000 годин. Імовірність того, що це джерело живлення буде працювати без збоїв протягом 3 років, становить R (t) = e ^ (- 26280/500000) = 0,949, тобто майже 95%. Така ж ймовірність становить 84% протягом 10 років.

Давайте подивимось, що означає мати одночасно 800 однакових джерел живлення в одному місці. Кількість блоків живлення, які виходять з ладу протягом одного року, становить 0,002/1000 * 800 * 24 * 365 = 14,016. Це означає, що, як очікується, нам доведеться щороку замінювати або ремонтувати 1,75% від загального запасу.

Блок живлення надійністьa Існує кілька методів обчислення, крім того, кожен метод має різне значення. Більше того, змінюючи параметри навколишнього середовища, обчислення за даним методом приводить до різних значень MTBF. Наприклад, розглянемо джерело живлення TDK-Lambda RWS150B: