电池元件失效率计算
MTBF预计
示例 p11---计算设备MTBF
示例 p12---分析改进
4.3 贝尔实验室（Bellcore） TR332的预计方法
降额曲线
4.3.1 元器件恒定失效率预计
元器件计数法
适用情形：
z情形1
元器件计数法（续）
4.3.1 基本恒定失效率预计（适用于情形3）：
λSSi＝ λGi πQi πSi πTi
• 元器件在电应力和温度应力作用下的失效率，是元器件未 计其质量控制等级、环境应力、应用状态、性能额定值和 种类、结构等影响因素，仅计温度和电应力比（工作电应 力/额定电应力）影响时的失效率。 • 基本失效率通常用温度（T）和电应力比（S）对元器件失 效率影响的关系模型来表示。
λ P = π Q [C1π T π V + (C 2 + C 3 )π E ]π L
光电耦合器失效率计算示例
• 已知一符合GB12565-90的Ⅲ类复合式光 电耦合器在运输机座舱设备的电路中使用 ，工作环境温度为35℃，其工作失效率可 用下式计算:
•
λp= λb πE πQ πTπC
• λp=λbπEπQπAπS2πrπTπC =0.090(10-6/h)
• 工作环境温度为35℃。 • 基本失效率λb=0.0186(10-6/h)。 • 质量系数πQ＝0.30。 • 运输机座舱的环境系数πE＝4。 • 种类(结构)系数πC＝3.5。 • 温度应力系数πT＝6.05。
地面良好 导弹发射 井 一般地面 固定 恶劣地面 固定 平稳地面 移动 剧烈地面 移动 背 负
GB GM GF1
GF2 GM1 GM2 MP
元器件质量等级与质量系数
• 元器件质量直接影响其失效率，不同质量等级对 元器件失效率的影响程度用质量系数πＱ来表示。 所谓质量等级是指元器件装机使用之前，在制造 、检验及筛选过程中其质量的控制等级。质量系 数则反映了不同质量等级的元器件其失效率的差 异程度。 • 根据我国电子元器件标准的制订、实施情况，及 按不同标准或技术文件组织生产和试验的产品的 实际可靠性水平，手册中将各类元器件划分为A、 B、C三个质量层次。每个层次包含若干个质量等 级，每个质量等级分别给出与其对应的质量系数 值。（见GJB299)
元器件失效率的计算
／ ［（Ⅳ一 ∑ｎｉ）△ｔ＋∑ｎ ｎｉ ｔｉ］ ‘（ ３）
从 以上定义 可知道 ，失效 率是用某一 时刻或某 一时 段失 效的元 器件个数 除 以这一 时刻 或这一 时段元器 件总 工作 时间计算 而来 的 。
１．４失 效 率 的 单 位 和 失 效 率 分 级 失效 率的单位 时间有１／ｈ、１／１０６ ｈ和 “菲特”等 。对 于 高可靠 元器件 来说 ，通 常采用 “菲特 ”表示 ，即ＦＩＴ （是 ｆａｉｌｕｒｅ ｕｎｉｔ的 缩 写 ）， １ＦＩＴ＝１×１０—９／ｈ。 １ ＦＩＴ表 示 １０ 亿个 元器件 ，每小 时会 出现一个元 器件失 效 ；或者说 ， 每 １ ０００ ｈ会有百 万分之一 的失效概率 。失效率 分为 以下 几个 等级 （见表 １）。 随着技术 进步 ，元器 件 的用量越 来越 大 、应 用越来 越广 泛 ，其可靠性 也越来 越高 ，失效率也 就越来 越低 ， 失效率低 于０．１ ＦＩＴ也 即高于十级 的也非常 常见 。 １．５失效率与平均 无故 障工作时间、不 良率 对于可修 复 产品来说 ，平 均无故 障工 作时 间是指 被 观 测 群 体所 有 产 品在 相 邻 两次 故 障之 间的 平 均工 作 时 间 ，英 文 简 称 为 ＭＴＢＦ （Ｍｅａｎ Ｔｉｍｅ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｆａｉｌｕｒｅ）；对 于不可修 复产 品来说 ，平均无 故障工作 时 间是 指被观 测 群体所 有产品 的寿命 的平均值 ，英文简称为ＭＴＴＦ（Ｍｅａｎ
环境适应性和可靠性／Ｅ ＡｄａＰｔａｂｉ１ｉｔｙ
记做 ∽ ，作如下定义 ： 假设 有Ｎ个 元器件 投入 工作 ，总计工 作 时间为 △ｔ，
在 Ａｔ时 间 内共 有 △ｎ（ｔ）个 元器件 失效 ， 元 器件ｎｉ发生 失 效 的时间为ｔｉ，那 么根据 以上定 义 ，在 Ａｔ时 间 内平均 失 效率用 以下公式 （３）计算 ：
元器件失效率的计算
元器件失效率的计算周相国【摘要】失效率是表征元器件可靠性的重要数量指标,本文介绍了失效率的基础知识,并应用这些基础知识,详细阐述了市场推定失效率和试验失效率的计算方法.%Failure rate is a significant quantity index of product reliability characteristics,this paper introduces the basic knowledge of failure rate,and expounds the calculation method of the market assumed failure rate and the test failure rate by using these basic knowledge.【期刊名称】《环境技术》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】4页(P69-72)【关键词】市场推定失效率;试验失效率;元器件时间;10℃法则;置信度【作者】周相国【作者单位】深圳顺络电子股份有限公司中心实验室,深圳 518110【正文语种】中文【中图分类】U462.3+5引言可靠性是指产品在规定的时间内、规定的条件下完成规定功能的能力，而用来描述这种能力的数学特征量有可靠度、失效率、平均无故障工作时间和寿命等。
对于元器件来说，主要有用失效率（λ）作为数量特征来表征产品的可靠性。
利用客户端反馈的失效数据通过一些假设条件所计算得到的失效率为市场推定失效率，通过试验的失效数据所计算得到的失效率为试验失效率，综合这两个指标，可以较全面地了解元器件的可靠性水平。
1 失效率的基础知识失效率分为瞬时失效率和平均失效率两种。
不同于不良率，它们是与使用时间相关的数学特征值，在统计的时候要用到元器件时间这个指标。
1.1 元器件时间元器件时间T是指被观测群体每个元件正常工作时间之和，如下公式（1）所示。
N（i）△t是指未出现故障的所有元器件的工作时间之和，是指出现故障的元器件的工作时间之和。
电源模块失效率计算
电源模块失效率计算全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：电源模块是电子设备中至关重要的部件，其功能是将输入的电源转换为适合设备使用的电源输出。
电源模块在长时间工作过程中，由于各种因素的影响，可能出现失效的情况。
失效率是评估电源模块性能的一个重要指标，也是衡量其可靠性的关键参数之一。
计算电源模块的失效率对于确保设备的稳定运行至关重要。
在计算电源模块的失效率时，首先需要确定失效率的工作条件，包括工作温度、负载条件、环境湿度等。
然后根据实际工作情况，采集电源模块的故障数据，包括故障发生的时间、具体原因等。
接着可以采用故障树分析、故障模式效应分析等方法对故障数据进行统计和分析，得到失效率的相关数据。
一般情况下，失效率的计算还需要考虑电源模块的寿命分布，即根据实际工作条件下的故障数据，绘制失效概率曲线或生存概率曲线，以确定电源模块在不同工作时间下的失效率。
通过对失效率的计算，可以评估电源模块的性能，为设备的维护和改进提供依据。
为了提高电源模块的可靠性和降低失效率，还可以采取一些预防措施，如优化电源模块的设计、加强对电源模块的质量控制、定期维护和检测等。
通过不断改进和完善电源模块的设计和使用方法，可以有效降低电子设备的故障率，确保设备的稳定运行。
电源模块的失效率计算是电子设备维护和管理中一个重要的环节，通过合理的失效率计算和预防措施，可以提高设备的可靠性和稳定性，确保设备的正常运行。
对于电子设备制造商和维护人员来说，深入理解失效率的计算方法和意义，对于保障设备的正常运行和延长设备的使用寿命具有重要意义。
第二篇示例：随着科技的不断进步，电子产品已经成为人们日常生活中必不可少的一部分。
而电源模块作为电子产品中一个至关重要的组成部分，其性能的稳定与可靠性对整个产品的质量有着重要的影响。
即使是最高质量的电源模块也难免出现失效的情况。
为了评估和预测电源模块的失效率，在设计和生产过程中进行必要的优化和改进，我们需要进行失效率的计算。
美国半导体器件的失效率及其计算方法
美国半导体器件的失效率及其计算方法美国半导体器件的失效率及其计算方法 22电子产品可靠性与环境试验1999年第5期Z,嚣国舔筠嶷救筑滞密骚FailureRatesofAmericanSemiconductorDevicesandTheirComputa~onMethod彭苏娥刘涌(信息产业部电子五所51061oY3o导体失效宰的方法,并收集了近年来发表的部分半导体器件失效宰的数据(其中早期失效宰数据是利用60%置信度计算出来的,长期失效率是利用激活能和60%置信度计算出来的),同时还分析了白1995年以来美国半导体失效宰的变化趋势或可靠性改进的情扎,地关麓词:半导体器件失效空;)I引言2翥萎蔫霁篓失效率计算方法推算产品失效率的传统方法是对从母体中随机抽取的样品进行高温加速寿命试验,计算出在该试验条件下的失效率,然后进行以得出降额条件下或在现场应用条件外推,下的失效率估计值.虽然描述半导体器件可靠性的方法有多种,但从寿命试验中产生可靠性数据仍是目前工业界的主要方法.本文采用美国哈里斯半导体公司的实例数据,介绍了计算半导体器件失效率的方法.该方法除了利用传统的概念之外,还采用了一些新概念.因为产品的可靠性数据是通过具有几种不同失效机理的各种不同寿命试验来累积的,需要一种综台的失效率.如果在某一寿命试验中有2个或2个以上的失效机理,失效率的计算就变得较为复杂,这是由于不同的失效机理的热激活能不同,因而其加速因子也不同.这里是美国哈里斯半导体公司介绍的产品失效率计算方法的实例:假定有600个样品,放在l50?的箱中进行3OOO小时的试验,在2?0小时有一个失效(光捌胶裂缝, 激活能为0.7ev),在3OOO小时有一个失效 (氧化层缺陷,激活能为0.3ev)样品内部温升为20?,样品进行I(D0小时,2000小时和3000小时的试验,希望求得这种工艺的产品在55?95%CL及55?60%CL的失效率.计算方法及步骤如下:1)利用阿列尼斯方程式,求加速因子 AF加速因子的计算公式为:AF=肿(一)(1)式(1)中K—玻耳兹曼常数(8.63×10eV/K电子产品可靠性与环境试验1999年第5期.23 T应用一应用温度(?+273) T一应力温度(?+273)为表示在偏压下管芯的结温,T宜片】和 1.醯必须包括器件的内部温升.一般假定为'0?.Er—热激活能,用下式可求得: ?式(2)中,to和ta分别为温度应力TI和下的失效时间.2)利用式(I)和已知的澉活能,可分别计算出加速因子AFt和AF2: AFt=叫(一)】-148.2(光刻胶裂缝)(3)A=叫(一赤)]=8.52(氧化层缺陷)(4)3)用下列公式求失效率吲赢】×M~109?善lJ's)i;l'n式(5)中:卜用nt表示的失效率(失效数/lo9器件小时)不同的可能的失效机理数K—所综台的寿命试验数X__蛤定失效机理的失效数目i=I,2 …pTDHi—寿命试验数j,j=I,2,…K的总器件小时数,4)总器件小时数TDH为:1000=I.797×lO6,时5)求M=72/2的值根据已知的失效数(r=2),查表得 95%CL的值为12.6,MI=6.3.60%CL的x值为6.2,=3.1.6)将求得的各数据代入公式(5)中. 得:l1万1J,,x.218(Fit)同样求得60%CL的;107Fit 7)求失效前平均(工作)时间(MTI'F) 失效前平均(工作)时问(啪)与失效率互为倒数,即:I=×1o9=4.59×1小时(95%eL时)同样,MTrF2=9.35×lO6小时(60%CL 时)3美国半导体产品的失效率数据3.1美国国家半导体公司产品失效率表1是美国国家半导体公司1997年2 月至1998年2月期问和1998年4月至1999 年4月期间主要工艺的失效率数据.这些数据包括鉴定试验数据和长期失效率数据.早期失效率(PPM)是用60%CL计算出来的, 而长期失效率(Fit)是用0.7eV激活能和 60%CL计算出来的.美国国家半导体公司的失效率数据每隔半年修改一次.24电子产品可靠性与环境试验1999年第5舰表1美国国家半导体公司主要工艺的失效率 \失效率1997.2一l9粥.21998.4一l999.4\早期失效率长期失效率早期失效率长期失效率 I艺\\(PPM)(Frr)(PPM)(Frr) 0.35~S7723.721944.66 0.fO~unCOMS41l14.34 0.65m~coms7307.0l757.40.80m~COMS683l0.158014.32 I.O~unCOMS840.751092.7l1.511mCOMS2105.412408.912.O11rr1GOMS3985.621581.36 ABCD15O19757.64ll鹋l6.39ALS15/1.5S3l82.087513.85 AUDIO/HV70oI】50.951451.7BC15/1.5S/B(-r1.05803.14 B1CM0S/AB1C4955.79801.07 3.2美国哈里斯半导体公司产品的失效率美国哈里斯半导体公司是美国的军工企业,其产品已列^台格产品目录(QPL)和合格生产厂目录(QML).半导体产品的主要工艺技木包括:——功率BiMOS(双极/金属化半导体)——高频双极/功率M0s一一高压双极/功率M0s——BiM0s(模拟/数字)——CMOS——互补双极介质绝缘(键合圆片)下表2是美国哈里斯半导体公司某些产品的失效率.哈里斯公司对外公布的商业的,工业的和军事用途的半导体失效率数据,通常是在55?,60%CL情况下计算的. 只有在关键系统内应用时,有时要求在 55?或125?下规定为90%CL或95%CL的失效率.3.3赛普利斯半导体公司产品的失效率赛普年q斯半导体公司产品奉行的质量标准是零缺陷,其产品的可靠性是通过全面质一量管理体系来实现的.下表3是赛普利斯半导体公司1996年1月一l2月半导体产品的可靠性数据,这些数据是通过新产品鉴定试验计划和可靠性监控计划累积而成的.为提高产品的可靠性,对可靠性试验中出现的每个失效样品都要经过失效分析,以确定失效机理,进而采取针对性的纠正措施来预防未来的失效.电子产品可靠性与环境试验l999.年第5期25 表2美国哈里斯半导体公司某些产品的失效率工艺降额温度/CL失效率(Fit)MTW(小时) AVLSI1R(26CT31—32)55cc60%CL7.O1.34x10Sh5595%CL24.04.09×l?AVLSI1RA(鉴定)55cc60%CL3.23.13×10Sh 55cc95%CL10.49.57x107TSOS4(64Kx1SRAM)55cc60%CL6.1lt.64x10Sh(鉴定)55?%CL20.05.?×1075560%CLl6.955.90xlhVHFP(密封的)55cc%cL31.48.3.18×lo,MGR一CMOS(7U,~2aOS金55cc60%CL0. 5属栅)MC_.GI~IOS—RH(1Otm~:MOS55?60%CL3 DI)HFS'IDBtD"MIB(4um双极)55cc60%血6Ss舢14RH(3uraCMOS)55cc60%CL5 SOS..LT(3umCMOS.-SOS)55cc60%(L2TSO4(1.25umCMOS)55cc60%cL30 RH—SIGATE(4/.u-n硅橱55cc60%CL14 DICMOS) \保持失效率压力锅高加速\,失效率早期失效率长期失效事(R)高温穗态失效率试验失应力失工艺\\缺陷数(Fit)(125或()(125或效率效率 \(HM)150?)塑封气密封15o?)l65?装?(rn)(Fn) B】_a垤0s07l全B】C^10sl321F?晒l43l0.3全FAMOS8?快田0ll63全缺内l626SRAM/I辑58O.224美国半导体产品失效率交化趋势右图是美国国家半导体公司l995—1998 年产品的早期失效率(PPM)和长期失效率(Fit)的变化趋势或可靠性改进的情况.从图中可看出,尽管进入90年代,美国半导悻器件产品的可靠性水平已很高,但随着工艺技术的进步及使用可靠性的不断提高.其产品的可靠性还仍然不断提高. 半寻体产品失效率趋势射敢年度1?8060蔫4D至2D。
美国半导体器件的失效率及其计算方法
美国半导体器件的失效率及其计算方法为了计算器件的失效率，通常采用的方法是失效率计算模型。
常见的计算方法主要有两种：百万分之一小时故障率（FIT）和失效率（FR）。
一、百万分之一小时故障率（FIT）FIT是指在一个小时内，百万个器件发生失效的节奏数。
一般来说，百万分之一小时故障率越低，表示产品质量越高。
计算FIT的公式为：FIT=(失效数/单位样本器件总运行时间)×10^9其中，单位样本器件总运行时间是指所有样本器件的运行时间总和。
失效数是指在这个总运行时间内发生的失效总数。
二、失效率（FR）失效率是指在特定时间内，单位样本器件失效的概率。
计算失效率的公式为：FR=(失效数/单位样本器件总运行时间)失效数是指在这个总运行时间内发生的失效总数。
三、应用举例假设有1000个器件，总运行时间为1000个小时，发生了10次失效，则：FIT=(10/1000)×10^9=10,000FITFR=10/1000=0.01FR以上计算方法适用于评估器件的可靠性，但需要注意的是，这些计算方法都是对特定样本器件的失效率进行的估计，而实际器件在不同应用环境下的失效情况可能会有所不同。
为了提高半导体器件的可靠性，通常可以采取以下措施：1.优化器件设计，减少器件内部结构的不稳定因素；2.优化工艺流程，提高生产过程的稳定性和可控性；3.严格的质量控制，确保每个器件都符合质量标准；4.加强器件的可靠性测试和筛选，排除潜在的不良品；5.提高环境条件和工作条件的稳定性，减少外部因素对器件的影响。
总之，失效率是评估半导体器件可靠性的重要指标，通过合理的计算方法和采取有效的措施，可以提高器件的可靠性，保证产品质量。
器件失效率
器件失效率1. 引言器件失效率是指在特定时间内，器件发生故障或失效的概率或频率。
在电子领域中，器件失效率对于评估和预测设备的可靠性至关重要。
了解和控制器件失效率可以帮助我们提高设备的性能、延长使用寿命，并减少维修和更换成本。
本文将讨论器件失效率的定义、计算方法、影响因素以及如何降低器件失效率。
2. 器件失效率的定义与计算方法2.1 定义器件失效率是指在特定时间段内，单位器件出现故障或失效的概率或频率。
通常以每百万小时（MMH）为单位来表示。
2.2 计算方法常用的计算器件失效率的方法有两种：基于经验数据和基于物理模型。
2.2.1 基于经验数据的计算方法基于经验数据的计算方法是通过统计已知故障数据来估计器件失效率。
这种方法适用于已有大量相似设备运行数据可供分析的情况。
计算公式如下：失效率 = 失效数 / (总运行时间 * 设备数量)其中，失效数是指在特定时间段内发生的故障或失效的器件数量，总运行时间是指所有器件的累计运行时间，设备数量是指系统中的器件数量。
2.2.2 基于物理模型的计算方法基于物理模型的计算方法是通过分析器件的结构、材料和工作条件等因素，利用可靠性理论和数学模型来预测器件失效率。
这种方法适用于无法获取足够经验数据或需要对新型器件进行可靠性评估的情况。
常见的物理模型包括可靠性均匀化模型、加速寿命模型和故障树分析等。
3. 影响因素器件失效率受多种因素影响，主要包括以下几个方面：3.1 环境因素环境因素包括温度、湿度、振动、电磁干扰等。
高温、高湿度和强烈振动等不良环境条件会加速器件老化和损坏，从而增加失效率。
3.2 工作条件工作条件包括电压、电流、功率等。
超过器件额定工作条件，例如过高的电压或过大的电流，会导致器件过载、损坏或烧毁，增加失效率。
3.3 制造质量制造质量是指器件制造过程中的工艺控制和质量管理。
制造过程中存在的缺陷、材料质量不合格、焊接问题等都会降低器件的可靠性，增加失效率。
3.4 设计可靠性设计可靠性包括器件结构设计、材料选择、电路设计等。
基本失效率计算公式
基本失效率计算公式
在工程领域中，失效率是一个非常重要的概念。
失效率是指在一定时间内，设备或系统出现故障的概率。
失效率的计算可以帮助我们预测设备或系统的寿命，从而制定相应的维护计划，保证设备或系统的正常运行。
本文将介绍失效率的计算公式及其应用。
失效率的计算公式为：
λ = (Nf / T) × (1 / Σti)
其中，λ表示失效率，Nf表示故障数，T表示观察时间，ti表示第i次故障发生时的运行时间。
这个公式的意义是，失效率等于故障数除以观察时间，再除以所有故障发生时的运行时间之和。
这个公式的计算需要统计设备或系统的故障数和故障发生时的运行时间，然后代入公式中进行计算。
失效率的应用非常广泛。
例如，在制造业中，失效率可以用来评估产品的质量和可靠性。
在航空航天领域中，失效率可以用来评估飞机或卫星的寿命和可靠性。
在能源领域中，失效率可以用来评估发电机或输电线路的寿命和可靠性。
失效率的计算还可以帮助我们制定维护计划。
例如，如果我们知道设备的失效率，就可以根据失效率的变化趋势来制定相应的维护计划。
如果失效率逐渐增加，说明设备的寿命正在逐渐缩短，此时需
要加强维护，以延长设备的寿命。
如果失效率逐渐减少，说明设备的寿命正在逐渐延长，此时可以适当减少维护，以降低成本。
失效率是一个非常重要的概念，它可以帮助我们预测设备或系统的寿命，制定相应的维护计划，保证设备或系统的正常运行。
失效率的计算公式简单易懂，但需要统计大量的数据，因此需要仔细分析和计算。
可靠性设计(五)
第三篇可靠性设计（五）1．5 冗余设计技术冗余设计技术是大幅度提高系统可靠性水平的有效措施之一，当采用其它设计技术使系统难以达到预定的可靠性目标值时，采用冗余设计技术则常常能解决这一难题。
冗余设计技术简而言之就是用一台（套）或多台（套）相同单元（系统）构成并联（可采用热备冗余、温备冗余、冷备冗余等方式），当其中的一套单元发生故障时，系统仍能正常工作的设计技术。
由于冗余设计技术需增加成本，因而不是最先采用的设计方法，只有当其它方法都用尽或当元器件及分系统改进的成本高于使用冗余技术成本时，冗余技术才发挥其效用。
1．冗余系统的分类按工作特点来分，可分为工作冗余和非工作冗余。
所谓工作冗余是指与产品的基本成分处于同样的工作状态的冗余，构成方式有并联冗余和表决冗余；非工作冗余则是指与产品的基本成分不同时工作，仅在基本成分失效时才开始工作的冗余方式。
从冗余的程度分为二重冗余、三重冗余、多重冗余以及N中取K的表决冗余。
从冗余的范围分为元件冗余、部件冗余、子系统冗余和系统冗余等。
2．冗余设计及可靠度计算①．工作冗余a）、并联冗余可靠度公式为：b）、表决冗余（2/3）表决系统的可靠度公式为：（k/N）表决系统的可靠度公式为：②．非工作冗余对于非工作冗余的计算则视实际情况而定。
例如某系统在设计过程中对许多单元采用了冗余设计技术，如对其中的局部操作站的终端、中速通讯网的信道、过程控制站的机柜电源等处采用了冗余设计技术，有效地提高了这几个功能单元及系统的可靠性水平，部分详细计算数据见表1表 1 采用冗余设计与否的数据对比正是由于冗余设计技术的采用，从而使该系统的平均无故障工作时间由原来的9700h提高到10400h。
3．冗余设计的特点（ 1）、冗余设计的局部性冗余设计不是万能的，多重冗余后，效果并非最好，同时还要受经费的制约。
（2）、部件冗余比全系统冗余更有利提高可靠性证明如下：假若有N个单元先串联，然后再冗余，则可靠度为：（式1）将每个单元并联冗余后在串联，则可靠度为：（式2）式2-式1等于：由于Ri>02n-1>0所以式2>式1 即结论成立。
可靠性习题及答案
3-3失效服从指数分布时，为使1000小时的可靠度在80%以上，失效率必须低于若干？
3-4某产品寿命服从指数分布，投入运用到平均寿命时，产品可靠度为多少？说明什么问题？
3-5某铁路机车信号系统可靠度服从指数分布，投入运用后，平均四年，35，040小时失效一次，若调好后用一个月（720小时），问可靠度是多少？若调好后用了四年，可靠度又是多少？
解：
3-6某设备平均故障时间为4000小时，试求其连续使用500小时的可靠度。如要求该设备连续运行的可靠度为95%，问可期望其运行多少时间（设备失效服从指数分布）。
解： ，由 可得，
由 可得，
即其连续使用500小时的可靠度为88.25%。如要求该设备连续运行的可靠度为95%，可期望其运行205h。
第
系统可靠性习题
学号
第一章
1-1 产品的可靠性与（ ）有关
A.规定的条件 B.规定的时间 C.规定的功能 D.规定的地点
1-2产品的可靠性随工作时间的增加而（ ）
A.逐渐增加 B.保持不变 C.逐渐降低 D.先降后增
1-3 产品的使用可靠性与（ ）因素有关。（产品性能？）
A.固有可靠性 B.产品功能 C.操作使用 D.维修保障
2
0.85
4-15求n=2，可靠性并联，部件失效服从同一指数分布的系统的平均寿命。
4-16可靠度为复杂联接，求其系统的可靠度。
输入输出
图3-21
4-17有向可靠框图如下图所示，试用分解法求出系统可靠度（提示：单元E单向导通）。
输出
输入
图3-22
4-18某道口灯光信号由列车接近而点亮，为了提高其可靠性，可用两个或多个开关与信号灯串联后再并联，若每个支路可靠工作概率为0.96，各个支路是否发生故障是独立的。求用两个支路时，道口信号的可靠工作功率为多少？如要求可靠工作功率达到0.9999，则需用几个支路并联？
瞬态抑制二极管失效率的计算
瞬态抑制二极管失效率的计算
瞬态抑制二极管（Transient Voltage Suppression Diode，TVS）是一种用于保护电路免受电压暂变冲击的电子元件。
在计算TVS失效率时，我们需要考虑故障发生的概率和故障的影响程度。
TVS失效率可以通过以下公式计算：
失效率 = 年失效率 ×大小衰减因子
1. 年失效率（Annual Failure Rate，AFR）表示每年发生故障的概率，通常以每百万小时（Mh）为单位。
可以通过元器件厂商提供的数据手册或相关可靠性测试数据获得。
2. 大小衰减因子（Severity Deterioration Factor，SDF）表示故障发生后的影响程度，它是一个0到1之间的值，其中0表示没有影响，1表示完全失效。
根据你的具体情况和所使用的TVS元件型号，可以查询相关数据手册或从可靠性测试数据中获取所需参数，然后使用上述公式计算TVS的失效率。
请注意，不同型号的TVS可能具有不同的失效率，且失效率可能会随时间变化。
因此，需要根据实际情况进行合理的选择和计算。
电源模块失效率计算
电源模块失效率计算1. 引言1.1 背景介绍电源模块是电子设备中常用的一个重要部件，它能够将电能转换为稳定的电压输出，为其他电子器件提供电力支持。
随着电子设备的复杂性不断增加，电源模块的失效率也成为一个值得关注的问题。
失效率直接影响了设备的可靠性和稳定性，因此对电源模块失效率的计算和分析具有重要意义。
在过去的研究中，虽然对电源模块的失效率进行了一定程度的研究，但仍存在一些不足。
本文旨在针对电源模块失效率进行进一步的探讨和研究，以提高电子设备的性能和可靠性。
通过对电源模块失效率的计算方法进行深入研究，可以为工程师们提供更为准确和可靠的数据支持，帮助他们更好地设计和优化电子设备。
也可以为电源模块制造商提供更多的参考和指导，促进电源模块相关技术的进步和创新。
本研究对于提高电子设备的质量和性能具有重要意义。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探究电源模块失效率的计算方法和影响因素，从而为提高电源模块的稳定性和可靠性提供理论依据。
通过对失效率的定义和计算公式进行分析，可以更好地了解电源模块在运行过程中可能出现的问题，并采取相应的措施进行预防和处理。
研究失效率的实际应用和实例分析，将有助于对电源模块失效率进行更科学、全面的评估，从而指导工程师在设计和维护电源系统时进行合理的决策。
通过本研究，我们旨在为提高电源系统的性能和可靠性，降低维护成本，提升用户体验和生产效率做出贡献。
1.3 意义在电源模块失效率计算的研究中，对于其意义有着重要的认识和价值。
电源模块作为电子设备中不可或缺的部分，其失效率的计算可以帮助我们更好地理解和评估电源模块的性能和可靠性。
通过实际的失效率数据，我们可以提前发现和预防电源模块的故障，减少维修和更换成本，进一步提高设备的稳定性和可靠性。
2. 正文2.1 电源模块失效率的定义电源模块失效率是指电源模块在运行过程中出现故障或停止工作的概率。
这种失效率通常以百分比的形式表示，一个电源模块失效率为1%表示在100台电源模块中，平均会有1台电源模块在一定时间内出现故障或停止工作。
DCS集散控制系统复习考纲(华东理工大学版)
第一章一、集散系统的主要特性A．Total Distributed Control System, TDCS, 又称分布式控制系统。
B．主要特性：集中管理、分散控制C．第一个集散控制系统是1975年首先由美国霍尼威尔〔Honeywell〕公司推出TDCS200集散控制系统产生的原因：A．模拟仪表难以胜任生产规模的不断扩大B．常规模拟仪表存在难以克制的弊病：1.控制功能过于单一，难以实现复杂控制的功能C．仪表控制系统应适应工业技术开展的要求D．计算机集中控制的风险太大E．系统上下与子系统之间的通信联系要求越来越高〔数据传输速率、数据通信质量〕二、集散系统的根本结构A．分散过程控制装置B．集中操作和管理装置C．通信系统三、开放系统的主要特征以规X化和时间存在的接口标准为依据而建立起来的计算机系统、网络系统与相关的通信系统A．可移植性B．互操作性C．可适宜性D．可得到性四、DCS的开展方向A．垂直方向向上开展：MES，ERPB．垂直方向向下开展〔现场级〕：向FCS现场总线控制系统开展C．无线连接D．网络化〔工业以太网“一网到底〞，管理层—现场控制层〕E．功能安全F．标准化〔编程语言的标准化、人际界面、硬件标准〕国产DCS的未来开展方向A．国产DCS必须在继续拓展中小型项目市场的同时，提高自身的综合素质，积极进入大型工程项目B．国内DCS企业应以DCS技术为核心，向工业自动化综合企业开展C．要尽快地研究和建议我国FCS〔现场总线控制系统〕的体系结构例子：1.由于现场总线的使用，使得集散控制系统实现了真正的分散控制2.距离几款常用的集散控制系统：PCS 7、Delta V和Experison PFS等3.集散系统的主要特点为：A、D4.Honeywell公司1975年首先推出第一套集散控制系统是TDC-2000FF、Profibus和ControlNet第二章二、集散系统的根本构成：A．分散过程控制装置局部B．集中操作和管理系统局部C．通信系统局部三、集散系统的结构特征A．递阶控制结构〔多层结构、多级结构和多重结构〕B．分散控制结构〔垂直型，水平型和复合型〕C．冗余化结构四、冗余化结构优点：系统可靠性有很大的提高缺点：由于冗余是采用一样的设备提高可靠性，导致本钱增加集散控制系统的冗余方式：A．同步运转方式〔紧急停车系统和安全连锁系统〕让两台或两台以上的装置以一样的方式同步运转，输入一样的信号，进展一样的处理，然后对输出进展比拟，如果输出保持一致如此系统是正常运行的。
GJB六性的理解与认识
国军标六性介绍，国军标六性是哪六性、GJB9001B标准中涉及到六性的条款：1) 4.1条：适用时，组织应建立、实施和保持产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性等工作过程。
2) 7.1.g条：产品可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性等要求；3) 7.1注3：确定产品的质量目标和要求可考虑以下方面：可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性等，参见GJB 450、GJB 368、GJB 3872、GJB 2547、GJB 900、GJB 4239、GJB 1909等；可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性等计划可以包含在质量计划中或单独编制。
4) 7.3.1.h条：运用优化设计和可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性等专业工程技术进行产品设计和开发；5) 7.3.1.k条：按规定要求确定并提出产品交付时需要配置的保障资源；6) 7.3.3g条：适用时，给出可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性等设计报告。
7) 7.3.3.f条：规定产品使用所必需的保障方案和保障资源要求8) 7.3.4条：必要时，进行可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性，以及计算机软件、元器件、原材料等专题评审。
9) 7.5.7条：交付的产品需经顾客验收合格，按规定要求提供有效技术文件、配套备附件、测量设备和其他保障资源。
二、六性的概念质量的定义：一组固有特性满足要求的程度。
注1：术语“质量”可使用形容词如差、好或优秀来修饰。
注2：“固有的”（其反义是“赋予的”）是指本来就有的，尤其是那种永久的特性要求的定义：明示的、通常隐含的或必须履行的需求或期望。
注1：“通常隐含”是指组织、顾客和其他相关方的惯例或一般做法，所以考虑的需求或期望是不言而喻的。
注2：特定要求可使用修饰词表示，如产品要求、质量要求、顾客要求。
注3：规定要求是经明示的要求，如在文件中阐明。
城轨动力电池系统的安全评估与优化设计
城轨动力电池系统的安全评估与优化设计曹雪铭; 张明; 高祥【期刊名称】《《铁道机车车辆》》【年(卷),期】2019(039)004【总页数】5页(P101-105)【关键词】城市轨道交通; 动力电池; 故障树分析; 安全评估; 失效率测试【作者】曹雪铭; 张明; 高祥【作者单位】中国铁道科学研究院集团有限公司研究生部北京 100081; 中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所北京 100081; 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京 100081【正文语种】中文【中图分类】U239.5随着锂电池产业逐步成熟，以及电力电子技术的不断发展，动力电池牵引系统也逐步成为了轨道交通牵引方案之一。
其通常的工作模式为，在车辆制动时将动能转化为电能储存，并在车辆牵引时将电能再次提供给车辆，起到节能减排，减轻电网负荷的作用。
目前锂电池作为主流动力电池，有着功率密度高，可大倍率充放电，且循环寿命长等优点，但是也存在着热失控与起火风险，特别是对于城轨车辆具有地下运行，载客量大的特点，其作为车载部件的安全性也更加值得关注和分析。
1 城轨动力电池牵引系统的安全性分析故障树分析是系统安全性分析的常用手段，该方法通常是将系统最不希望出现的故障状态作为顶层事件，然后找出所有可能导致顶层事件发生的直接原因，自上而下，深入分解细化，通过用逻辑图形标识顶层事件与子事件之间的关系从而构造故障树[1]。
以城轨动力电池牵引系统发生“电击、起火、爆炸”作为顶层事件构造故障树，如图1所示。
此静态故障树模型的构造基于系统组成和工作模式，模型自上而下罗列了4层关系，包括14个中间事件及17个底层事件，其各层事件描述见表1。
图1 动力电池牵引系统安全事故故障树为简化故障树模型，此模型中并未列出设计及制造缺陷，如电芯制造工艺缺陷、绝缘设计不足等，也并未考虑外部碰撞、外部失火等外部偶然因素的影响。
图1中可以看出g1、g3、g6及g7 4个中间事件都会引起顶事件的发生，固可以将故障树分解成4子树模型，求解各子树的最小割集，见表2。