一、降额设计注意事项
1.降低元器件在电路中所承受的应力(一般主要指温度应力及电应力)可以提高元器件的可靠性,但降额要适当,过低的应力有时会引起新的失效。降低应力可以提高可靠性,但会增加重量、体积、费用等因素,这都与设计参数有关,因而需要综合权衡。降额不仅考虑电路的稳态工作情况,还要考虑到电路中可能出现的暂态过载及动态电应力。
2.必须根据产品可靠性要求选用适合质量等级的元器件。不能用降额补偿的方法解决低质量元器件的使用问题。
3.在实际使用中由于条件的限制,允许降额值作一些变动,即某降额参数可与另一参数彼此综合调整,但不应轻易改变降额等级(如从Ⅰ级降额变到Ⅱ级降额)。
4.不能因为采用了高质量等级的元器件,就不进行降额设计。
二、元件关键降额参数
1.晶体管的降额参数有功率、电压、电流、结温和频率。关键参数是结温和电压。
2.二极管的降额参数有功率,反向电压、电流和结温。关键参数是结温和反向电压。
3.中小规模拟集成电路的降额参数有功率、电压、电流和结温。关键参数是结温和电压。大规模模拟集成电路主要是降低结温。
4.数字集成电路的主要降额参数是负载和频率。
5.电阻的降额主要是功耗。
6.电容的主要降额参数有最大电压、温度和功率,有时要考虑频率。
7.电感器、变压器等磁性元件主要降额参数是工作电流、最大温升和工作电压。
8.开关、继电器的降额参数是开关频率和触点电流。
9.电连接器的降额主要是工作电流的降额,其次是工作电压的降额。
10.保险丝的额定电流是随温度变化的,降额要考虑最坏情况下的温度。
11.电路板主要的降额参数是温度。
三、电容器降额示例
典型的钽电解电容器(不包括钽箔电容器)的降额曲线示例如下所示。图中所示的钽电容器额定电压时的最高环境温度为85 ℃,应降额至65 ℃,对应Ⅰ~Ⅲ级降额的工作直流电压与额定直流电压之比分别为0.5、0.6 和0.7。
四、结束语
本篇主要聊聊降额设计中的几点注意事项以及给出关键元件的主要降额参数,最后给出钽电容的降额示例。降额设计丫作为可靠性工作中关键一环,大家需引起重视。
本文转自: 可靠性杂坛