Сплошными прямыми показаны зависимости, снятые при ЛГду=50, штриховыми - при /<ду = 5. Стабилизаторы выполнены иа однотактных преобразователях напряжения с улучшенными показателями [4] и имеют в разомкнутом виде выходные сопротивления 0,2; 0,4 и 0,6 Ом соответственно.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Коиев Ю. И., Юрченко А. И., Букреев С. С. Транзисторные сумма торы мощности в системах параллельной работы источников питания.-ЭТВА/ Под ред. Ю. И. Конева. -М.: Сов. радио, 1980, вып. 11, с. 48-55.

2. А. с. 959054 (СССР). Способ управления параллельно включенными стабилизаторами постоянного напряжения/ И. М. Антонов, А. Г. Поликарпов, Е. Ф. Сергиенко. - Опубл. в Б. И., 1982, № 34.

3. Поликарпов А. Г., Сергиенко Е. Ф. Схемы управления импульсных стабилизаторов постоянного напряжения с ШЙМ-регулированием.- В кн.: Полупроводниковая электроника в технике связи/ Под ред. И. Ф. Николаевского. - М.: Связь, 1977, вып. 18, с. 149-157.

4. Антонов И. М., Поликарпов А. Г., Сергиенко Е. Ф. Однотактные преобразователи напряжения с улучшенными характеристиками.- ЭТВА/ Под ред. Ю. И. Конева. -М.: Радио и связь, 1983, вып. 13, с. 64-68.

УДК 621.316.722.1 621.382

Е. П. Волков, В. И. Орехов, Л. А. Осипов, Г. В. Кожарский

ОПТИМИЗАЦИЯ КЛЮЧЕВЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ ПОВЫШЕННОЙ НАДЕЖНОСТИ

В условиях повышенных требований к обеспечению надежности работы радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) традиционные методы повышения надежности (облегчение электрических режимов, применение более надежных элементов, ужесточение допусков и др.) часто оказываются недостаточными, а вводимая избыточность (использование резервирования), как правило, ведет к увеличению габаритов. Для бортовой РЭА одной из актуальных задач является оптимизация массогабаритных показателей ИВЭП с ограничением по заданной надежности, соизмеримой с надежностью потребителя. Методика оптимизации ИВЭП с ограничением по надежности рассматривается на примере оптимизации конкретной схемы ИВЭП [1]. Оценим перспективность использования резервирования со встроенным устройством контроля и непосредственного резервирования силовых элементов для получения желаемой надежности при минимальном увеличении габаритов.

9* 131

Как показано в [й, 3], надёжпость устройства упраЁЛе-ния (УУ) схемы ИВЭП может быть повышена путем замены его комбинацией из рабочего и резервного УУ, устройства непрерывного встроенного контроля (УК) и устройства переключения (УП). Надежность отдельных силовых диодов, конденсаторов и силовых транзисторных ключей может быть повышена путем замены их группами элементов, состоящими из п рабочих и т резервных элементов [4], причем в соответствующих цепях этих элементов нужно включать специальные предохранители [3], которые могут быть выполнены в виде низкоомных пленочных резисторов, рассчитанных на определенный предельно допустимый ток.

Желаемая вероятность отказа группы элементов, необходимая для обеспечения требуемой вероятности отказа всего ИВЭП, определяется следующим образом. Вероятность безотказной работы УУ без учета реальной надежности УП и УК определяется из выражения

П (О = -- (Ае-в ~ Ве-0, А-в -

где Л = 0,5 [(Я -f я -f ti) + 1/(Я -f Л+ vf - 4Я Я];

5 0,5 [(Яо + Я + i) - 1/(Я + Я + р.) - 4Я Я];

К - интенсивность потока отказов рабочего УУ в нагруженном режиме; К-кк - интенсивность потока отказов резервированного УУ в ненагруженном режиме, так как имеет место именно ненагруженный режим его работы; h - коэффициент интенсивности отказа резервного УУ; ц - интенсивность восстановления.

Вероятность безотказной работы дублированного УУ с учетом реальной надежности УП и УК определяется как

Y ге-(в+ >.-Х9) t - \\Л----[е(4+> ->ч) - П

Л -Ь -ь А<7 Г

где S - коэффициент интенсивности УК; яЯ, -интенсивность потока отказов УК; 9=е~ - вероятность безотказной работы УП при одном переключении; % - интенсивность потока отказов УП.

Полагая, что все группы элементов и резервированное УУ с точки зрения надежности включены последовательно, получаем условие для определения желаемой надежности

источника питания, которое является ограничением при решении оптимизационной задачи:

/=1 \

+ 1п[Р(0].

где k - число групп элементов, содержащих п рабочих и m резервных элементов /-го вида; / - число групп элементов; N - общее число элементов (л+т); Cjv* - число сочетаний из N по i; г (О j -вероятность отказа элемента в /-Й группе; P{t)-надежность резервированного устройства управления; РЦ)ж - заданная надежность источника питания.

Фактическая надежность группы элементов определяется из выражения [4]

р(0/=2И-(а-][1--(0уГ~ (2)

где г () = е / ;

: I - Я/;

Я,/- интенсивность отказа элемента в /-й группе. Объем элементов схемы ИВЭП в функции количества рабочих (л) и резервных (т) элементов определяется как

где Кк - конструктивный элемент; Vj (л, т) - объем /-го типа элемента схемы ИВЭП; k - число типов элементов; с - число элементов в ИВЭП одного /-го типа.

Общие потери во всех элементах схемы ИВЭП определяются из выражения

где Ft - функция, связывающая потери в t-м элементе с вектором независимых параметров и числом рабочих (л) и резервных (т) элементов; щ - число силовых элементов ИВЭП; Хг -вектор независимых параметров ИВЭП.