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元器件降额使用参考
一、集成电路
因为集成电路的复杂性和保密性,一般我们只能根据半导体结温来推断集成电路的可靠性了。
我们通常规定:
1,最大工作电压,不超过额定电压80%
2,最大输出电流,不超过额定电流75%
3,结温,最大85摄氏度,或不超过额定最高结温的80%
二、二极管
二极管种类繁多,特性不一。故而,有通用要求,也有特别要求:
通用要求:
长期反向电压<70%~90%×VRRM(最大可重复反向电压)
最大峰值反向电压<90%×VRRM
正向平均电流<70%~90%×额定值
正向峰值电流<75%~85%×IFRM正向可重复峰值电流
对于工作结温,不同的二极管要求略有区别:
信号二极管< 85~150℃
玻璃钝化二极管< 85~150℃
整流二极管和快恢复、超快恢复二极管(<1000V)<85~125℃
整流二极管和快恢复、超快恢复二极管(≥1000V)<85~115℃
肖特基二极管< 85~115℃
稳压二极管(<)<85~125℃
稳压二极管(≥)<85~100℃
Tcase(外壳温度)≤×Tjmax-2×θjc×P,2×θjc×P<15℃,θjc是从结到壳的热阻,P是功率损耗。这是一个可供参考的经验值
三、功率MOS
VGS<85%×VGSmax(最大栅极驱动电压)
ID_peak<80%×ID_M(最大漏极脉冲电流)
VDS<80~90%×额定电压
dV/dt<50%~90%×额定值
结温<85℃~80%×Tjmax(最大工作结温)
Tcase(外壳温度)≤×Tjmax-2×θjc×P,2×θjc×P<15℃,θjc是从结到壳的热阻,P是功率损耗。这是一个可供参考的经验值。
四,三极管
所有的电压指标都要限制在85%的额定值之下
功率损耗不超过70%~90%额定值
IC必须在RBSOA(反偏安全工作区)与FBSOA(正偏安全工作区)范围内降额30%(就是额定的70%)
结温不超过85~125℃
Tcase(外壳温度)≤×Tjmax-2×θjc×P,2×θjc×P<15℃,θjc是从结到壳的热阻,P是功率损耗。这是一个可供参考的经验值。
五,电解电容
铝电解电容是开关电源中一个非常重要的元件。而很多开关电源的故障率偏高,都是因为对铝电解的使用不当造成的。由于铝电解的重要性,我们对他的研究比较多,因而制定出来的规则也比较多。
1,Vdc+Vripple<90%×额定电压
2,在电容体之下,PCB正面,尽量不要有地线之外的其他走线。
3,纹波电流,这个问题比较复杂,因为开关电源中,纹波电流的频谱是非常丰富的,所以必须把纹波电流折算一下:
 
频率因子,供应商应该可以提供的。
纹波电流必须保证在供应商的额定值的70%~90%之内。
4,电解电容的初始容量要保证20%的裕量。同时,要保证额外的20%的容量裕量,以应对寿命快到时的容量衰减。
5,电解电容的寿命温度加速因子为2每10℃,也就是说,温度每升高10度,寿命减半。
6,壳温Tcase受限于设计寿命。
7,自温升<5℃,所谓自温升,是指电容实际工作时,完全因为自身发热导致的温升。
六,瓷片电容
工作电压<60%~90%×额定电压
表面温度<105℃
自温