Analýza spolehlivosti obvodu pomůže optimalizovat použité součástky

Co není na první pohled zřejmé je skutečnost, že analýza spolehlivosti může pomoci optimalizovat použité součástky identifikováním poddimenzovaných, předimenzovaných a nevhodných součástek.

Ruční výpočet pravděpodobné spolehlivosti je velmi pracný, zdlouhavý a náchylný k chybám. Lepší je použití software, například programu fiXtress od izraelské firmy BQR, který počítá spolehlivost elektronického obvodu podle některého ze standardů vytvořených za tímto účelem, například americký Mil-HDBK-217-F2/G zaměřený na vojenské projekty, nebo Siemens SN29500, British Telecom HRD4 a HRD5, atd.

Standardy neberou v úvahu fyzickou realizaci daného obvodu, ale pouze použité součástky s přihlédnutím k další okolnostem, jako jsou:

• Druh a typ součástek (kondenzátor – elektrolytický, keramický, tantalový, atd.)
• Prostředí použití (pozemní pevné či pohyblivé, vzdušné, námořní, rakety, atd.)
• Zatížení součástek (elektrické zatížení – stress, V, A, W)
• Teplota či rozsah teploty prostředí (s vyšší teplotou klesá spolehlivost)

Mírou spolehlivosti je počet hodin mezi dvěma poruchami, vyjádřená pomocí MTBF (Mean Time Between Failure). Ten je převrácenou hodnotou λ (FR - Failure Rate). Každá součástka má svůj FR, který se mění v souvislosti s použitím, teplotou, elektrickým zatížením a s časem.

Výstupem výpočtu MTBF jsou v programu fiXtress i informace o předimenzovaných a poddimenzovaných součástkách z pohledu jejich zatížení a jmenovitých hodnot, a Pareto graf, který ukazuje příspěvek jednotlivých druhů součástek k nespolehlivosti celého obvodu. Tyto podklady lze využít k tomu, aby se použité součástky optimalizovaly. Poddimenzované součástky by se měly nahradit lépe dimenzovanými součástkami, protože nevyhovují z pohledu spolehlivosti. Předimenzované součástky sice zajišťují dobrou spolehlivost, ale protože bývají větší i dražší, je rozumné je také nahradit jinými, optimálně dimenzovanými.

Více informací o programu fiXtress

mklauz@dps-az.cz