关键词：可靠性 失效率 平均无故障工作时间
1 引言
led电子显示屏是以先进的视频显示技术为核心，采用超高亮led电致发光材料为显示器件，配以音视频系统，可以声像同步播放各种图文信息及多媒体信息。它溶led显示技术、视觉原理、计算机技术、视频技术、电子技术于一体，主要用于户内、户外大型电子图文显示及视频图象显示，广泛用于各种标准化营业窗口（如金融、邮电、电力、冶金、石化等行业）、广告宣传、文体中心、公共场所（机场、车站、港口）的图文显示，具有十分广阔的应用前景。与所有产品一样，led产品是否具有较高的可靠性，将直接关系到产品的实际使用价值。因此，在对led显示屏进行设计时，当系统的性能指标及费用等要求提出后，就希望所研制的显示屏能够达到较高的可靠性，具有较长的使用寿命，较好的工作稳定性、易维修性及安全性等。基于这些要求，在研制生产之前必须对系统中各个模块所用元器件的性能、可靠性进行分析，并对整个led显示屏的最终稳定状态进行预估计算，分析出系统中失效率较高的单元，从而采取必要的纠正措施（如应用冗余系统、更换元件、制定定期维修程序、严格控制制造工艺和严格控制检验等）改进系统、减小失效率，把设计精力集中在系统最弱的地方。此外，可靠性分析可以帮助设计人员进行各种设计方案之间的比较，找到使系统可靠性指标达到最高的设计方案，并为选择系统的部件、元器件、零件和材料提供依据，为设计评审、故障模式、影响与危害性分析、维修性分析、后勤保障、热设计等提供信息。
2 可靠性预计方法
可靠性预计的方法较多，本文采用的元器件计数法是在初步设计阶段使用的预计方法[1]。在这个阶段中，每种通用元件的数量已经基本确定，在以后的研制和生产阶段整个设计的复杂度预期不会有明显的变化。元器件计数法假定元件的寿命是指数分布的（即元器件失效率恒定）。
元器件计数法中产品失效率的一般表达式是：
对一定的环境来说，式中：λ产品为产品总失效率，λi为第i类元件的通用失效率，πGi为第i类元件的质量系数，Ni为第i类元件的数量，N为不同的元件种类数。
3 全彩LED电子显示屏的可靠性模型
上海虹口体育中心于1999年初建成了192平方米的led大屏幕，其中双基色led屏和全彩led屏各占一半。以全彩led屏为例，led大屏幕主要由显示控制部分、开关电源、显示单元组成，而显示控制部分又是由数传卡、显示控制板和显示驱动板组成。显示控制电路共计：数传卡3块、显示控制板9块、显示驱动板126×4块、开关电源126×2块。
基本可靠性模型是一个串联模型，包括那些冗余或代替工作模式的单元都按串联处理，用以估计产品及其组成单元故障引起的维修及保障要求。
其中：Rs(t)为系统的可靠度，Ri(t)为第i模块的可靠度。
式中：λs为系统的故障率，λi为第i模块的故障率。系统的故障率λs是组成串联系统的各模块的故障率之和。对于模块故障时系统的故障前平均工作时间为：
一套电子系统最终的实际使用价值如何，对元器件的可靠性依赖很大。为了对我们研制的LED显示屏最终可靠性有一个大致的了解，对整个系统所使用的元器件全部按照军品和民品定货两种情况进行估算，即预算出LED显示屏研制成功后，系统可靠性的最坏和最好结果。
4 led显示屏的可靠性预计
由于LED显示屏包括的元器件种类较多，为明确计算，特作以下几点说明：
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TIPC6B595、74HC245、MC3486、MC3487、ICL232、X25045等24脚以下的集成电路为SSI类（小规模集成电路），ISSI61C512、ISSI61C256等为MSI类（中规模集成电路），ATMEL89C52、ISP1048E等为LSI类（大规模集成电路）。
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带插件的组件可靠性包括：组件本身的失效率、接插点失效率、焊点失效率、金属化孔失效率四个部分。
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跳孔（过孔）按焊孔的1/4估算，基本同金属化孔失效率。
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有封装的电阻元件按SSI失效率计算，无封装的电阻按一般电
