• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Статья

Расчетная оценка безотказности многоканального преобразователя напряжения c ротацией силовых каналов

Электротехника. 2020. № 4. С. 31-37.

Надежность изделий силовой электроники, предназначенных для электропитания радиоэлектронной аппаратуры, в значительной степени определяют ее надежность, т.к. отказ системы электропитания, как правило, приводит к отказу аппаратуры в целом. Поэтому к источникам вторичного электропитания предъявляются повышенные требования по надежности. Для обеспечения требуемой надежности источников питания применяют различные способы их построения и резервирования. На ранних этапах проектирования, где закладывается та надежность, которая будет реализована при изготовлении и поддерживаться при эксплуатации, расчеты надежности имеют первостепенное значение.

Усложнение архитектур источников питания, применение смешанного резервирования и др. приводит к усложнению аналитических расчетов их надежности и требует привлечения высококвалифицированных специалистов. Применение специализированного программного обеспечения, реализующего имитационное моделирование, при расчетах структурно-сложных источников питания так же вызывает определенные трудности, связанные с построением формальных моделей и их верификацией. Поэтому совершенствованию аналитических методов, позволяющих получать оценки показателей надежности источников питания, в настоящее время уделяется достаточно большое внимание.

Одним из перспективных направлений повышения надежности преобразователей напряжения является применение в них магистрально-модульной архитектуры, смешанного резервирования и ротации основных и резервных силовых каналов. Для такого преобразователя предложен метод расчета нижней и верхней оценки вероятности безотказной работы, который основан на использовании стандартизованной модели для группы «скользящее нагруженное резервирование». Показано, что при ротации каналов в качестве характеристик их безотказности можно использовать сеансную интенсивность отказов. В отличие от известных, разработанный метод позволяет получать эти оценки как функции времени и с учетом интенсивностей отказов каналов преобразователя не только в режиме работы, но и в режиме ожидания.

Приведен пример расчета оценок вероятности безотказной работы преобразователя предложенным методом, а для подтверждения полученных результатов приведены результаты расчета того же примера методом имитационного моделирования. Кроме того показано, что сокращение цикла полной ротации каналов повышает равномерность расходования каналами ресурса и при «абсолютно надежном» переключателе не влияет на показатели безотказности преобразователя, а при «ненадежном» переключателе приводит к их снижению.