第六章元器件的降额使用

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1、第六章元器件的降额使用6.1降额设计的定义与目的----限制元器件在使用中所承受的应力值低于其设计的额定值，限制其所承受的应力大小，达到降低元器件的失效率，提高使用可靠性的目的。降额因子：元器件实际承受的应力(工作应力)与额定应力之比，表示降额程度适度为宜：过高，不起降低失效率作用过低，效果不显著，影响使用6.2降额设计的工作内容与基本原则6.2.1工作内容降额等级：I----适用：失效将导致人员伤亡、设备严重损坏II----适用：失效将引起设备严重损坏III----适用：失效引起损害不大降额例子：P154

2、表6-2，6-3确定降额等级需考虑的因素降额等级与计分的关系降额等级总计分数I11~15II7~10III6降额参数：----是指影响元器件失效率的有关性能参数和环境应力参数确定依据：失效率模型不同类型和特点的元器件，其失效率模型是不同的，因而主要降额参数和关键降额参数均不同，见P155表6-6降额因子：S=工作应力/额定应力详见P263附录I电应力比的计算晶体管单个晶体管/一个管壳中POP—使用功率,PM—TS(最大额定功率时允许的最高环境温度)时的额定功率,C—硅器件的电应力调整系数两个晶体管/一个

3、管壳中P1，P2—单管使用功率,PS—单管工作时，工作管在TS(最大额定功率时允许的最高环境温度)时的额定功率,PT—双管工作时，在TS(最大额定功率时允许的最高环境温度)时的额定功率,C—硅器件的电应力调整系数关于温度的S一般不用应力比：最高结温、最高环境温度、或按元器件的负荷特性曲线降额6.2.2降额设计的基本原则因件而异，适度为宜；关键元器件应保证按规定降额，一般元器件可作调整；各执各法6.3降额设计的工作过程6.3.1降额准则GJB/Z35元器件可靠性降额准则—美国罗姆航空发展中心电子元器件降额要求

4、和应用准则6.3.2降额等级6.3.3降额参数例：电子开关的降额—II级降额电压：60V0.50=30V电流：2A0.75=1.5A功率：1.5A1.5A0.2=0.45W应为0.4W调整：电流：2A0.70=1.4A功率：1.4A1.4A0.2=0.4W6.3.4降额因子I级：不宜变动，注意核对能否满足设备尺寸和质量的要求III级：可按需作适当变动6.3.5降额计算及分析确定降额等级明确降额参数和降额量值利用电/热应力分析计算或测试获得温度和电应力值从元器件手册获得额定值计算降额后的允许

5、值比较降额后的允许值与实际工作值，判断是否达到降额要求6.4降额设计中元器件的结温计算6.4.1通过热阻计算结温小功率器件:功率器件:6.4.2结温的近似计算小功率晶体管:Tj=TA+30二极管:Tj=TA+20计算过程:降额或功率负荷与温度(负荷特性)曲线上求最大结温计算热阻计算结温