降额使用经验值.doc

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1、要制定降额使用规范，就要进行worstcase下的失败风险评估。要进行风险评估，就要建立加速实验模型。要是风险评估按照正常使用时间来做的话，等到评估完了，市场份额早就被瓜分完了。模型的准确性，将严重影响风险评估的结果。要精确保证模型的准确性，那又是一门大学问了。在我们这里，就定性的简单分析一下吧。加速试验的加速因子，一般遵循阿累尼乌斯定律： 其中：A  加速因子Ea活化能K 波尔兹曼常数，8.63E-5eV/KT 绝对温度如果加速因子对应某个要降额条件下的值是已知的，那么可以用下面的公式来计算其他情况下的寿命： 其中：T     温度，以摄氏度为单位Tref参考降额使用温度，以

2、摄氏度为单位tref 参考使用寿命，单位KHrs(千小时)t     使用寿命，单位KHrs(千小时)A    每10摄氏度加速因子举个例子：一个元件在90摄氏度下的寿命是30KHrs，加速因子A约等于2每10摄氏度，那么在什么温度下，元件的寿命就变成了20KHrs呢？ 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

3、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（<0.5W）<85～125℃稳压二极管（≥0.5W）<85～100℃Tcase(外壳温度)≤0.8×Tjmax-2×θjc×P

4、，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MOSVGS<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)≤0.8×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

5、)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)≤0.75×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

6、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℃自温升<15℃或由规格书定义，以低的为准。七，薄膜电容1，在开关电源中，不要使用

7、聚苯乙烯电容，因为聚苯乙烯电容耐热比较差。2，表面温度<85℃，超过85℃耐压按照下图降额使用。此处的电压指的是直流电压叠加交流峰值电压。   3，聚酯电容自温升<8℃或由规格书定义，以低的为准4，聚丙烯电容自温升<5℃或由规格书定义，以低的为准5，薄膜电容的使用寿命取决于电压值和电压脉冲的上升速率。允许的脉冲数量和电压值以及脉冲斜率的关系，如下式： 其中：Npulse为脉冲总数Vr,max最大额定直流电压Vapplied实际使用峰峰值电压(dv/dt)max最大额定脉冲斜率(dv/dt)a