能源系统电路容差分析

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1、国防科学技术大学研究生院学位论文摘要／电路的容差分析涉及电路分析、计算数学、数字仿真、失效物理等多个领域，是提高电路可靠性的关键技术。本文以国家“863”项目某型惯性约束聚变(ICF)设施的能源系统电路可靠性技术研究为背景，针对其中存在的系统可靠性设计的电路容差分析问题开展研究。L7l本文主要研究工作如下：在电路容差分析理论方面，系统地研究了传统的容差分析方法，如最坏情况分析法、矩法、MonteCarlo法，在此基础上对区间容差分析法进行了深入的研究。另外，还研究了容差分析应用、容差分析算法(如重要抽样、基因算法等

2、)。在缺乏元器件性能老化模型和有效辅助工具的前提下，研究了能源模块电路主要元器件的失效机理和可靠性模型。利用对金属化膜电容器失效分析结果和经验数据给出金属化膜电容器的威布尔寿命模型。根据能源模块的性能要求，建立能源模块容差分析的随机优化模型，利用计算机模拟能源系统电路元器件的容差分布，给出了基于MonteCarlo方法的计算机仿真求解程序，并对五种确定容差等级元器件组合进行求解，得到了保证能源模块在一定置信水平下可靠运行的电容器、电感容差等级组合的可行解集，为能源系统的可靠性设计分析提供了依据。提出能源系统可靠性模

3、拟平台设计框架，该平台可用于模拟在参数漂移及其它失效模式下电路系统的可靠惶水平，其特点是能够充分利用试验数据与经验模型分析系统失效率变化趋势。关键词：白靠分析惯性约束聚变能源系统第1页国防科学技术大学研究生院学位论文ABSTRACTCircuitstoleranceanalysiscoverssubjectsofcircuitsanalysis,computationalmathematics，digitalsimulation,physicsoffailureetcItisakeytechnologytoenha

4、ncethereliabilityofcircuits．BasedthebackgroundofreliabilitytechnologystudyononecertaintypeofpowerconditioningsystemofICEthispaperwillkeenoncircuittoleranceanalysisproblemsfoundinthesystemreliabilitydesignphase．TheworkisfundedbytheNational”863”ProjectMainconten

5、tsandcontributionsofthispaperareasfollows：Astoleranceanalysistheoryisconcerned，thetraditionalmethodslikeWorse·caseanalysis，momentmethod，MCanalysisarestudiedsystemic，toleranceanalysismethodbasedonintervalmathematicsisdiscussedemphatically．Besides，applicationsan

6、dalgorithms(includingImportanceSampling，GeneticAlgorithms)oftoleranceanalysisarereviewedOntheconditionofabsenceoffeaturedegradationmodalofpartsandeffectiveaidtool，thefailuremechanismandreliabilitymodelofpartsinpowermoduleareanalysised，andwiththeresultoffailure

7、analysisandempiricaldatathelifemodelofmetalizedelectrodecapacitorisfiguredout，whichisprovedtobeWeibulldistributionsAccordingtodesignqualificationsofpowermodule，toleranceanalysismodelbasedonthestochasticprogrammingisproposedTolerancedistributionsaresimulatedbyc

8、omputer,acomputersimulationprogrambasedonMCmethodhasbeenusedtoanalysisthemodel．Aftercalculatingparttolerancecompoundsoffivelevels，getacceptablecapacitorandinducetolerancelevelcompo