FőoldalRendszerintegrátorTápegységek várható meghibásodási aránya és élettartama
2013. január 07., hétfő ::

Tápegységek várható meghibásodási aránya és élettartama

A tápegységek az elektronikus berendezések szívét jelentik. Meghibásodásuk általában a teljes berendezés leállásához vezet, ezért különös figyelmet kell szentelni kiválasztásuknak. A tervezés során általános gyakorlat az alkalmazható tápegységek MTBF-értékének összehasonlítása

Sokan gondolják azt, hogy az MTBF-érték a tápegység meghibásodás nélküli várható üzemidejével vagy annak várható élettartamával azonos. A valóságban az MTBF-statisztikai értékelés arra vonatkozóan, hogy adott számú berendezés üzemeltetése esetén mennyi meghibásodásra lehet számítani azok tervezett élettartama során.
A megbízhatósági számítások és megnevezések gyakran félreérthetők és megtévesztők. Gyakorta különböző MTBF-értékeket hasonlítanak össze a számítási kritériumok értékelése (tisztázása) nélkül. A megbízhatósági számítások összehasonlításánál lényeges figyelembe venni, hogy a számítás milyen terhelésre és mekkora hőmérsékletre vonatkozik.
Tápegységek esetében a melegedés az első számú kockázati tényező, mivel drasztikusan csökkenti elsősorban az elektrolitkondenzátorok élettartamát és valamilyen mértékben a többi alkatrészét is. Minden 10 °C-os hőmérséklet-emelkedés felezi az elektrolitkondenzátorok élettartamát. Egy 105 °C-on 4000 órára tervezett élettartamú kondenzátor várható élettartama 45 °C-on 256000 óra, de 55 °C-on már csak 128000 óra.
Egy tápegység esetében a 25 °C-os környezeti hőmérsékletre meghatározott 228000 órás MTBF-érték 50 °C-os környezetben mindössze 42 750 órára csökken!
Gyakorlati példaként két, a piacon hosszú ideje és meghatározó mennyiségben jelen lévő típus adataival számoljuk ki a várható meghibásodási arányokat és élettartamokat.
Amennyiben egy évben 1000 db LS50 típusú TDK-Lambda gyártmányú tápegységet értékesítünk, és tervezett élettartamuk 8 év, az összesített üzemidő 70 080 000 óra. Ezt elosztva az MTBF-értékükkel, amely 712900 óra (50 °C-os környezeti hőmérsékleten és 100%-os terheléssel!), azt kapjuk, hogy tervezett élettartamuk során 98 db meghibásodása várható 50 °C-os környezeti hőmérsékleten és mindössze 16 db meghibásodása 25 °C-os hőmérsékleten.
Ugyanezt a számítást elvégezve egy másik gyártó elterjedt, 50 W-os típusa esetében, amelynek az MTBF-értéke 228000 óra (25 °C-os környezeti hőmérsékleten és 100%-os terheléssel), a tervezett élettartam során 307 db tápegységnek a meghibásodására számíthatunk 25 °C-os környezeti hőmérsékleten és 1639 db meghibásodására 50 °C-os hőmérsékleten. Mit is jelent ez a szám? Egészen pontosan azt, hogy egy ilyen MTBF-értékű tápegység végső élettartama 50 °C-os hőmérsékleten kevesebb, mint 5 év, amin belül a populáció mindegyik tagjának a meghibásodására számíthatunk, azaz a hasznos élettartama kevesebb, mint 4 év!
Fentiek alapján jól megbecsülhető, hogy a 25 °C-on 228 000 órás MTBF-értékű tápegységnek több mint tizenhatszor magasabb a meghibásodási valószínűsége, tehát lényegesen olcsóbbnak kellene lennie (az egyéb műszaki paraméterek figyelmen kívül hagyásával), mint a TDK-Lambda LS50 típusú tápegysége az azonos ár/érték arány eléréséhez!

Az Energom honlapja

Kovács Péter

Az Elektronet magazin főszerkesztője...

Tudomány / Alapkutatás

tudomany

CAD/CAM

cad

Járműelektronika

jarmuelektronika

Rendezvények / Kiállítások

Mostanában nincsenek események
Nincs megjeleníthető esemény