[發明專利]基于故障樹分析的摻鉺光纖光源驅動電路可靠性預測方法

無效

• 申請號: 201310083687.5
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN103198212A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 黃平;吳磊;高偉;吳振國
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明涉及一種光源驅動電路可靠性預測方法，具體涉及基于故障樹分析的摻鉺光纖光源驅動電路可靠性預測方法。

背景技術

光纖陀螺是一種新型的具有廣闊應用前景的全固態慣性儀表，其潛在精度幾乎覆蓋了傳統機電式陀螺的大部分應用領域。它是一種速率陀螺，是敏感相對于慣性空間運動的裝置。光纖陀螺無運動部件，具有壽命長、質量輕、體積小、功耗小、測量范圍大、可快速啟動、機構設計靈活、生產工藝相對簡單等特點。可應用于海、陸、空、天等各種領域，如水面艦船、水下航行器、車輛、導彈、飛機、火箭、衛星等。

隨著光纖陀螺的使用的范圍的擴大和人們對產品質量越來越重視，對光纖陀螺的要求就越來越高，不僅對光纖陀螺精度提出了更高的要求，而且對光纖陀螺的可靠性做出了嚴格的要求。光纖陀螺是以光學器件和電子器件為主的一種光電儀表，其中隨著時間推移會導致光學器件和電子器件的性能發生退化，如光源的功率發生退化，中心波長穩定性紊亂等失效機理，導致光纖陀螺產生漂移和功能退化。這些因素的產生對光纖陀螺的使用產生嚴重的影響，光纖陀螺的使用壽命及可靠度對光纖陀螺的應用系統的可靠性設計具有重要意義，因此需要對光纖陀螺進行壽命及可靠度的分析。

光源是光纖陀螺的重要部件，光源故障率是引起的光纖陀螺故障的原因之一，另外，對光纖陀螺外場故障信息進行統計分析，光源故障占光纖陀螺故障的57%，是光纖陀螺所有故障中所占比例最大的一個，是其壽命的致命弱點，摻鉺光纖光源的驅動電路的可靠性是其穩定運行的保證。摻鉺光纖驅動電路作為光源的動力來源，對光纖陀螺的使用壽命預測有著重要的意義。目前并沒有對摻鉺光纖光源驅動電路的可靠性預測的方法。

發明內容

本發明為了解決目前并沒有對摻鉺光纖光源驅動電路的可靠性預測的方法，無法預測光纖陀螺的使用壽命的問題，從而提出了基于故障樹分析的摻鉺光纖光源驅動電路可靠性預測方法。

基于故障樹分析的摻鉺光纖光源驅動電路可靠性預測方法，它包括下述步驟：

步驟一、根據演繹法建立摻鉺光纖光源驅動電路故障樹；

所述的摻鉺光纖光源驅動電路故障樹包括摻鉺光纖光源驅動電路故障頂事件、功率檢測電路故障中間事件、恒流源驅動電路故障中間事件、溫度檢測電路故障中間事件和熱電制冷器驅動電路故障中間事件，

所述的功率檢測電路故障中間事件包括：無信號輸出底事件，噪聲電壓變大底事件和電壓輸出異常底事件；

恒流源驅動電路故障中間事件包括：恒流源無電流輸出底事件和恒流源電流輸出異常底事件；

溫度檢測電路故障中間事件包括：電壓輸出異常底事件和無電壓輸出底事件；

熱電制冷器驅動電路故障中間事件包括：TEC無電流流過底事件和TEC電壓輸出異常底事件，

步驟二、根據步驟一所述的摻鉺光纖光源驅動電路故障樹對摻鉺光纖光源驅動電路進行檢測；

步驟三、對摻鉺光纖光源驅動電路中使用的元器件進行統計和分類，根據光源的使用環境下的溫度為33℃在GJB/Z299C—2006《電子設備可靠性預計手冊》獲得質量系數和通用失效率，

步驟四、根據步驟三中獲得質量系數和通用失效率，通過公式（1）獲得摻鉺光纖光源驅動電路的總失效率：

λGS=Σi=1nNiλGiπQi---(1)]]>

式中：λ_Gs表示摻鉺光纖光源驅動電路的總失效率；

N_i表示第i種元器件的數量；

λ_Gi表示第i種元器件的通用失效率；

π_Qi表示第i種元器件的通用質量系數；

n表示摻鉺光纖光源驅動電路所用元器件的種類數量，