一分钟看懂元器件【降额应用和“二次”筛选 】

元器件的应用就是指元器件使用的方法。除了要求元器件本身具有相应等级的固有可靠性外,使用是否合理,即使用的方法也直接影响其实际(或现场)可靠性。据有关资料和资深专家分析,应用中所发生的电子元器件的失效,一半与元器件生产、制造有关,而近乎另一半则是由于使用不当或保管、传输不当所引起的损伤失效。如此大的损伤(或叫人为失效),引起国内外有关人士的高度重视,已着手探讨消除的办法,以保证电子元器件的正确使用。由于这方面的问题牵涉面广,在此不可能一一进行讨论。本文只从降额应用和“二次”筛选等几个方面浅谈一些体会和经验,希望能对从事相关工作的人员有所帮助和借鉴。

元器件的降额应用

各种元器件都有其设计的额定值。譬如,电容器的耐压,电阻器的功率,半导体器件的电压、电流等等。所谓额定值是指元器件设计上所允许承受的最大应力值,一般是指在一定的环境温度下和一定的时间范围内,器件能承受该应力而不致失效的能力。器件在实际使用中,为了保险,不应较长时间处在额定状态,而应视其应用场合的重要性或关键性远离这种状态,这就是降额使用。降额使用可使元器件的可靠性增长,延长器件的寿命,并使电子产品质量受益。

根据国家和行业有关标准,电子元器件的降额系数一般可在0.50.9之间,按照要求的降额等级来选取。有的元件,如继电器的某些参数的降额系数甚至要取0.4以下甚至更小。

在对电子产品所用元器件进行降额设计时,实际工作中可能遇到如下问题,有必要作以讨论。

1、降额不足

由于在元器件的选取上往往存在一定困难,经验不足的设计人员有时做出不周全的考虑。应该指出,有关降额标准上给出的降额因子只是常温应用下的数值,对于处于特定高温条件下的某些器件,如钽电容器等,则还应考虑其因温度效应而引起的降额。

例如,对一个如下图所示、末端为三端稳压器W78M12的电源输出,对其前后所加的固钽滤波电容器C1C2,在降额要求上就有些不同。粗心的设计者,简单地选取25V150μF,认为降额足够,不会发生问题。实际情况是,当产品进行高温(70±2)测试时,常常发生C1击穿失效。仔细核算发现,C1位置所用25V耐压的电解电容器其降额使用存在问题。

因为考虑到三端稳压器的压差问题,设计者将输入电压提高到18V(实际甚或达到了近20V),其常温下的降额系数为:

n=20V(使用值)/25V(额定值)=0.8

但实测环境温度为70时,其机内温度已达90以上,此时,电解电容器的高温漏电流便会明显上升,其耐压的温度降额已不容忽视。如果温度耐压降额也取0.8,则:

U′额定=25×0.8=20(V)

此时该电容器的实际降额系数为:

n′=20/20=1

这便是一种危险的使用状态。还没有考虑电源整流的波形脉动因素,如果加进波动和其它杂波尖峰,就势必引起C1位置滤波电容器的击穿。

认识到上述情况后,将C1电容器更换为35V 100μF,高温试验时,C1易失效的现象便消失了。

一分钟看懂元器件【降额应用和“二次”筛选 】



CISS元器件

元器件行业最有态度的微信公众号

ciss,最权威的元器件、可靠性信息共享平台

每一天,都有新的期待…

点击下方“阅读原文”,查看更多精彩内容!


给TA打赏
共{{data.count}}人
人已打赏
可靠性设计

【学习】带您走进“DPA”的世界

2015-6-26 0:00:00

可靠性设计

从根源上了解“静电”防护

2015-7-1 0:00:00

0 条回复 A文章作者 M管理员
    暂无讨论,说说你的看法吧
个人中心
购物车
优惠劵
今日签到
有新私信 私信列表
搜索