Методика оценки безотказности РЭА в условиях меняющейся температуры окружающей среды

Общепринятая методика расчета показателей безотказности радиоэлектронной аппаратуры, предлагаемая российскими и зарубежными стандартами по оценке надежности, не учитывает изменение температуры окружающей среды во времени. Для радиоэлектронной аппаратуры, непрерывно эксплуатируемой в течение года или нескольких лет в меняющихся климатических условиях (например, на улице), данный подход может быть неточным. Это связано с тем, что коэффициент температуры, учитывающий термическую нагрузку, зависит от температуры нелинейно. Поэтому для более точной оценки безотказности радиоэлектронной аппаратуры необходимо учитывать в расчетах вариации температуры.

Цель. Предложить метод оценки безотказности радиоэлектронной аппаратуры при непрерывной эксплуатации на улице, учитывающий изменения температуры во времени.

Методы. В статье применяются методы статистической теории надежности, математического анализа и численные методы.

Результаты. Предложена методика оценки безотказности радиоэлектронной аппаратуры, учитывающая изменения температуры во времени. Представлена математическая модель, описывающая изменения температуры окружающей среды в течение года, на основе которой можно рассчитать интенсивность отказов радиоэлектронной аппаратуры при непрерывной эксплуатации в уличных условиях. С использованием предложенного метода рассчитана эксплуатационная интенсивность отказов микросхемы ПЗУ объемом 16 Мегабит, выполненной по NMOS‑технологии, при эксплуатации непрерывно на улице в течение года. Проведена количественная оценка неточности результатов расчета интенсивности отказов при применении методики, не учитывающей вариации температуры. Показана зависимость расхождения результатов от значений энергии активации и рабочей температуры.

Заключение. Предлагаемый в статье подход позволяет рассчитывать безотказность радиоэлектронной аппаратуры с учетом изменения температуры во времени. На основе предложенной методики можно более точно рассчитать интенсивность отказов радиоэлектронной аппаратуры при непрерывной эксплуатации в уличных условиях.

1. Маликов И.М., Половко А.М., Романов Н.А. и др. Основы теории и расчета надежности: Изд. 2-е, доп. Л.: Судпромгиз, 1960. 144 с.

2. Половко А.М., Гуров С.В. Основы теории надежности. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. 702 с.

3. Меламедов И.М. Физические основы надежности (Введение в физику отказов). Л.: Энергия, 1970. 152 с.

4. ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения (Статус: заменен). М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. 32 с.

5. ГОСТ Р 27.013-2019 Надежность в технике. Методы оценки показателей безотказности. М.: Стандартинформ, 2019. IV, 41 с.

6. Telcordia SR-332 Reliability Prediction Procedure for Electronic Equipment / Telcordia Technologies, Inc. Issue 4. March 2016.

7. MIL-HDBK-217F Military Handbook. Reliability Prediction of Electronic Equipment. Notice 2. December 1991.

8. Надежность электрорадиоизделий, 2002: справочник / С.Ф. Прытков [и др.] М.: ФГУП «22 ЦНИИИ МО РФ», 2004. 574 с.

9. Нижний Новгород [Электронный ресурс]: Википедия. Свободная энциклопедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Нижний_Новгород (Дата обращения: 26.09.2025).