---

А, В, С—коэффициенты, определяемые из эксперимента.

3. Назначение и условия приемки метода

   1. Метод предназначен:

для ускоренной оценки интенсивности отказов Лэ с целью подтверждения значений интенсивности отказов, указанных в настоящем стандарте и ТУ;

для проверки эффективности мероприятий по повышению надежности при изменении материалов, технологии и конструкции конденсаторов, которые мо­гут повлиять на их надежность;

для ускоренной оценки соответствия конденсаторов требованиям к интен­сивности отказов на этапе разработки.

Интенсивность отказов оценивается по совокупности критериев отказа либо по наиболее характерному критерию отказа, который выбирается на ос­нове анализа конденсаторов, отказавших при испытаниях и эксплуатации и имеющихся представлений о механизме старения конденсаторов

.

Выбор режимов форсированных испытаний

температуры среды и электрической нагрузки.

ментально определяют параметры форсированного режима:

температуру испытаний;

значение напряжения.

Максимальное значение температуры испытаний устанавливают, исходя из свойств керамических материалов, используемого припоя и компаунда. В табл. 21 приведены рекомендуемые значения температуры испытаний.

Таблица 21

М

70 85 125

аксимальная повышенная темпера­тура среды, при которой допускается работа конденсаторов под номиналь­ным напряжением, °С

Температура испытаний, °С

70, 85

100, 125

150, 170

температура испытаний и напряжение одновременно соответствуют значе­ниям, указанным в ТУ или ТЗ для испытаний на безотказность;

температура испытаний и напряжение одновременно соответствуют макси­мальным значениям, установленным согласно пп. 4.3 и 4.4.

5. Продолжительность испытаний устанавливают, исходя из необходи­мости получения от 5 до 10% отказов. При этом продолжительность испыта­ний, как правило, не должна превышать 2000 ч.Проведение предварительных исследований с целью построения
   зависимости интенсивности отказов от температуры и
   электрического напряжения

   1. В процессе предварительных исследований проводят испытания на вы­борках, взятых случайным отбором из одной партии конденсаторов. Объем вы­борки определяют в соответствии с действующими ТУ или программой испыта­ний. Минимальный объем выборки устанавливают равным 30 шт — при задан­ном проценте отказов, равном 10 и 40 шт — при заданном проценте отказов,,, равном 5.

   2. В каждую выборку должны входить в равных количествах конденса­торы различных типономиналов из отобранных для испытаний.

   3. При использовании ранее полученной модели количество режимов и* выборок может быть уменьшено.

6. Оценка интенсивности отказов

   1. Для описания зависимости интенсивности отказов конденсаторов от температуры и электрического напряжения выбирают одну из моделей:

Аррениуса

Жукова

о

If

тказов в интересующем режиме эксплуатации путем подстановки в уравнение соответствующих значений воздействующих факторов.

6. Проверка полученной модели

где Х_ж — значение интенсивности отказов, соответствующее установленному в ТУ плану контроля для периодических испытаний, 1/ч;

Х_с — среднее значение интенсивности отказов по накопленным данным ис­пытаний, рассчитанное для режима испытаний на безотказность, 1/ч.

З

/=1

начение интенсивности отказов Х_с рассчитывают по формуле

(8)

где Кр Определяют по ГОСТ 25359—82 в зависимости от суммарного числа отказов D во всех выборках, полученных при испытаниях. При D>10, (п

D— У cQ I.

і = 1 /

di — число отказов в і-й выборке, шт.;

Nt — объем і-й выборки, шт.;

ti — продолжительность испытаний і-й выборки, ч;

п — число выборок, шт.

п

Формула (8) справедлива при

і—1

п

Если Z>>0,01 то значение интенсивности отказов рассчитывают

£ = 1

аю

рормуле

(9)

где tj — время наступления отказа в 1-й выборке.

же, если при расчете Х_с число отказов равно нулю или в производстве было проведено не более одного испытания на надежность, то необходимо провести от установленных для построения модели, и определить экспериментальное зна­чение интенсивности отказов в данном режиме.

дополнительные проверочные испытания в

II

орсированном

режиме,

отличном

По выбранной модели рассчитать значение интенсивности отказов Ху при испытаниях в дополнительном форсированном режиме и определить для Х

у

двусторонний 60%-ный доверительный интервал с помощью ^-распределениям

Верхний предел Л_в и нижний предел Л_я определяют по формулам:

(Ю)

*2*

Хн-

2d

•у² 1— /

2

где d — число отказов, шт.;

Р*—доверительная вероятность (Р*=0,6).

Если полученное по формуле (7) экспериментальное значение интенсивно

сти отказов Лі не попадает в 60%-ный доверительный интервал, рассчитанный для Xj, то необходимо провести уточнение коэффициентов выбранной модели.

8. ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИ

г.

Конденсаторы считают соответствующими требованиям по интенсивности отказов, если рассчитанное по выбранной модели значение интенсивности отка­зов Лэ' в режиме эксплуатации не превышает значения Л₈, установленного н нтд.

ПРИМЕР: Оценить интенсивность отказов конденсаторов постоянной емко­сти керамических К10—7В, ОЖО.460.208 ТУ по результатам испытаний в фор­сированных режимах.

Исходные данные:

наработка конденсаторов /_н = 15 000 ч;

повышенная рабочая температура среды / = 85°С (7—358 К);

номинальное напряжение І/_Ном=50 В;

число конденсаторов, подлежащих испытаниям на безотказность

Пб —307 шт.;

продолжительность испытаний на безотказность

/_и =1000 ч;

интенсивность отказов, отнесенная к нормальным климатическим условиям» Лэ=2-10“⁸ 1/ч.

Для описания зависимости интенсивности отказов конденсаторов от темпе-

ратуры испытаний и напряжения, исходя из механизма электрического старе ния титаносодержащих керамик, была выбрана модель (3) вида

(3) вида

в

ьт

(12)

Для определения коэффициентов А, В, С модели

ния конденсаторов в 4 форсированных

были проведены испита

режимах:

1)7=358 К: 2) 7-373 К;

Кн=6(£7и=300В): А_н=5(£/_и-250В);

3) Г=373 К; 4)7-398 К;

Ан=4(6/_И-200В); К_н=4(/7_и=200В

>

178 шт. конденсаторов и получено 14 от*

бремя наступления отказов в различных режимах испытаний привё^ёно в табл. 22.

Анализ отказавших при испытаниях конденсаторов показал, что режим 4 слишком жесткий, характер отказов в этом режиме не соответствует характеру отказов в режимах эксплуатации, поэтому для определения коэффициента А, В, С модели (3) этот режим не использовался.

Таблица 22

Время наступления отказов, ч, для режимов испытаний

Номер отказа

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 НО 250 358 447 515 601 959 ,998 1010 1056 1096 1106 1500

О 106 223 244 286 368 370 422 476 506 584 603 630 633

63 178 210 395 415 435 465 507 597 683 819 889 937 944

0 48

105 168 225 225 236, 250 254 270 278 296 355

388

С целью линеаризации логарифмировалось уравнение модели (6);

1пХ=1пЛ—

В
kT

+C-ln/G.

(12)

Оценка коэффициентов Л, В, С модели (9) проводилась по трем режимам, в которых сохранялась автомодельность механизмов отказов (1, 2, 3).

Экспериментальное значение интенсивности отказов для каждого из трех режимов испытаний определялось по формуле (7). ► ' t b

Х₁=5,47-10~⁵1'ч; Х₂=12,8-10^—5 1/ч; Х₃=8,62-10^-51/ч.

Для определения коэффициентов Л, В, С модели (12) решалась система уравнений:

’ In 5,47-10“⁶=ln4+C ln6 —_t

0,86-10~⁴-358

.In 12,8-10~⁵=-1п Л+<?-1п5— (13)

0,86-10“⁴-373

_ В

In 8,62-10“⁵=1п Д+С-іп 4— -——

0,86 Ю"⁴-373

В результате решения системы уравнений (13) были ^получены оценки ко­эффициентов: "