Студопедия — Влияние теплового режима на надежность РЭС
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Влияние теплового режима на надежность РЭС






В процессе эксплуатации РЭС подвергаются влиянию положительных и отрицательных температур, источниками которых являются окружающая среда, объект установки и сама РЭС. Диапазон изменения температур в околоземной атмосфере может составлять ± 100°С, а в космосе он еще шире. Объект установки РЭС может иметь источники тепла (двигатели) и холода (баки с охлажденным топливом, жидкий азот для охлаждения чувствительных элементов). Сама РЭС является источником тепла, поскольку представляет собой систему преобразующую энергию.

Баланс энергии в РЭС определяется выражением

Р = РП + РР + РН,

где Р - полезная энергия, подводимая к изделию от источника питания;

РП - полезная энергия, затрачиваемая на функционирование изделия;

РР - тепловая энергия, рассеиваемая в окружающем пространстве;

РН - тепловая энергия, затрачиваемая на нагрев элементов.

Рассеиваемая энергия составляет 70...90% от энергии потребления:

РР + РН = (0,7...0,9)Р.

КПД любого электронного устройства определяется как

h = .

Таким образом, КПД устройства тем выше, чем меньше расход энергии на тепло. Обычно КПД РЭС невелик. Следовательно, значительная часть энергии выделяется в виде тепла. Если эту энергию не рассеять в окружающее пространство, то она пойдет на нагрев РЭС.

Воздействие положительных и отрицательных температур может снизить надежность аппаратуры. Причинами п а р а м е т р и ч е с к и х отказов могут быть:

n ухудшение изоляционных свойств материалов;

n изменение коэффициента усиления;

n изменение параметров конденсаторов, резисторов, магнитных сердечников и т.п.

Все эти факторы могут привести к искажению сигнала до уровня, при котором нормальное функционирование невозможно.

Причинами в н е з а п н ы х отказов, вызванных воздействием низких температур являются:

n затвердевание резины (разгерметизация прокладок, выход из строя амортизаторов);

n увеличение вязкости смазок;

n замерзание влаги, вызывающее увеличение микротрещин в материалах, и т.п.

Повышение температуры приводит к:

n выделению летучих веществ из изоляционных и смазочных материалов, что изменяет их свойства;

n изменению структуры керамических материалов;

n старению материалов;

n образованию пор в паяном шве и т.п.

Если в конструкции имеются материалы с разными температурными коэффициентами линейного расширения (ТКЛР), то это приводит к поломке конструкции: обрыв проводников в МПП, заклинивание подшипников и зубчатых пар, выход из строя паяных, сварных и клеевых швов.

Функциональные элементы и механические части РЭС различаются т е р м о с т о й к о с т ь ю, т.е. способностью элементов и материалов кратковременно выдерживать воздействие высоких и низких температур, а также термоударов. Термостойкость определяют по температуре, соответствующей началу существенных изменений параметров или свойств элементов. Поэтому элементы и материалы могут нормально функционировать в пределах некоторого диапазона температур. (Это явление наблюдается и в природе - нормальная температура человеческого тела 36,6 ± 0,1°С).

Таким образом, обеспечение надежности РЭС связано с обеспечением температуры всех их частей в заданных пределах.

Т е п л о в ы м р е ж и м о м называется пространственно-временное изменение температуры устройства. Оно зависит от мощности источников и поглотителей энергии, геометрических и физических параметров среды, поглощающей тепло.

Тепловой режим блока РЭС характеризуется совокупностью температур отдельных его точек в пространстве и во времени - т е м п е р а т у р н ы м п о л е м, Т (х,у,z,t).

Рисунок 7.1 – Температурное поле РЭС

Если температура в любой из точек не выходит за пределы допустимого, то такой тепловой режим называется н о р м а л ь н ы м.

В зависимости от стабильности во времени тепловой режим может быть стационарным и нестационарным.

С т а ц и о н а р н ы й режим характеризуется неизменностью температурного поля во времени, обусловленной термодинамическим равновесием между источником и поглотителями тепловой энергии.

Н е с т а ц и о н а р н ы й режим характеризуется сильной зависимостью температурного поля от времени. Он обычно имеет место при одиночных и кратковременно повторяемых тепловых нагрузках.

Увеличение функциональной сложности при уменьшении габаритов РЭС приводит к теплонагруженности аппаратуры, что требует принятия специальных мер для обеспечения нормального теплового режима.







Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 1114. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

Влияние первой русской революции 1905-1907 гг. на Казахстан. Революция в России (1905-1907 гг.), дала первый толчок политическому пробуждению трудящихся Казахстана, развитию национально-освободительного рабочего движения против гнета. В Казахстане, находившемся далеко от политических центров Российской империи...

Виды сухожильных швов После выделения культи сухожилия и эвакуации гематомы приступают к восстановлению целостности сухожилия...

КОНСТРУКЦИЯ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ ВАГОНА Тип колёсной пары определяется типом оси и диаметром колес. Согласно ГОСТ 4835-2006* устанавливаются типы колесных пар для грузовых вагонов с осями РУ1Ш и РВ2Ш и колесами диаметром по кругу катания 957 мм. Номинальный диаметр колеса – 950 мм...

Случайной величины Плотностью распределения вероятностей непрерывной случайной величины Х называют функцию f(x) – первую производную от функции распределения F(x): Понятие плотность распределения вероятностей случайной величины Х для дискретной величины неприменима...

Схема рефлекторной дуги условного слюноотделительного рефлекса При неоднократном сочетании действия предупреждающего сигнала и безусловного пищевого раздражителя формируются...

Уравнение волны. Уравнение плоской гармонической волны. Волновое уравнение. Уравнение сферической волны Уравнением упругой волны называют функцию , которая определяет смещение любой частицы среды с координатами относительно своего положения равновесия в произвольный момент времени t...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия