器件应力降额标准(全品类器件)
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器件应力降额规范XXX电力系统技术有限公司
修订信息表
目录
第一部分总则 (4)
1 前言 (4)
2 目的 (5)
3 适用范围 (5)
4 关键词 (5)
5 引用/参考标准或资料 (5)
6 产品等级、产品I、II工作区、产品额定工作点定义 (6)
6.1 产品等级的定义 (6)
6.2 关于I、II工作区、产品额定工作点的定义 (6)
7 偏离降额的说明 (9)
第二部分降额规范内容 (10)
第一章半导体分立器件 (10)
1.1功率MOSFET降额规范 (10)
1.2 IGBT降额规范 (13)
1.3 晶闸管降额规范 (15)
1.4 整流桥降额规范 (17)
1.5 功率二极管降额规范 (18)
1.6 信号二极管降额规范 (20)
1.7 稳压二极管降额规范 (22)
1.8 TVS器件降额规范 (24)
1.9 发光二极管、数码管降额规范 (26)
1.10 三极管降额规范 (28)
第二章IC类器件 (31)
2.1数字集成电路降额规范 (31)
2.2 运放、比较器降额规范 (32)
2.3 光耦,SSR降额规范 (34)
2.4 脉宽调制控制器降额规范 (38)
第三章阻容类器件 (44)
3.1 非固体铝电解电容器降额规范 (44)
3.2 固体钽电解电容器 (47)
3.3 金属化薄膜电容器 (49)
3.4 陶瓷电容器降额规范 (51)
3.5 固定金膜、厚膜、网络、线绕电阻器降额规范 (52)
3.6 电位器降额规范 (54)
3.7 陶瓷NTC热敏电阻器降额规范 (56)
3.8 PTC热敏电阻器降额规范 (58)
3.9 压敏电阻降额规范 (60)
1)最大持续运行电压Maximum Continuous Operating Voltage ,U c (60)
2) 1mA压敏电压Varistor V oltage,V1mA (60)
3) 标称放电电流Nominal Discharge Current,I n (60)
4) 最大放电电流(冲击通流容量)Maximum Discharge Current,I max (60)
5) 残压Residual V oltage,U res (61)
第四章低压电器类器件 (63)
4.1 接触器降额规范 (63)
4.2低压断路器降额规范 (66)
4.3隔离器、刀开关降额规范 (68)
4.4 电源小开关降额规范 (70)
4.5 信号小开关降额规范 (71)
4.6 保险管降额规范 (72)
4.7 电连接器降额规范 (74)
4.8 风扇降额规范 (75)
4.9 温度继电器 (76)
4.10 电磁继电器 (77)
第五章电磁元件 (81)
5.1电磁元件降额规范 (81)
5.2霍尔传感器降额规范 (83)
6.1电源模块降额规范 (85)
6.2 液晶显示模块降额规范 (87)
6.3 晶体谐振器降额规范 (89)
6.4 晶体振荡器降额规范 (91)
6.5 蜂鸣器降额规范 (93)
第三部分器件降额系数速查表 (95)
第一部分总则
1 前言
《器件应力降额规范》是本公司产品可靠性设计所必须依据的重要的基础规范之一。
通过对应用于产品中的器件应力的降额系数的规定,达到降低器件失效率、提高器件使用寿命、增强对供方来料质量的适应性、以及对产品设计容差的适应性的目的,从而提高产品可靠性水平。
适当的器件应力降额不仅可以提高产品的可靠性,同时还有助于使产品寿命周期费用最低。
本规范由XXX电力系统技术有限公司研发三部拟制,适用于本公司产品的设计、开发及相关活动。
2 目的
规范器件应力降额标准,保证产品应用可靠性;
3 适用范围
本规范适用于XXX电力系统技术有限公司所有新产品的设计、开发,以及在产产品的优化。
除非产品规格书中对器件可靠性、寿命等有特殊指定的要求,否则器件降额均依据此规范进行。
4 关键词
应力降额,冗余设计,可靠性,额定工作点;Derating , Design Margin, Reliablity,Rated Point;
5 引用/参考标准或资料
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6 产品等级、产品I、II工作区、产品额定工作点定义
6.1 产品等级的定义
产品等级应在产品规格书中给出,产品等级不同,对应的器件降额标准也不同。
产品等级定义如下:
A级产品:保修期为2~3年(含2年)。
B级产品:保修期为1~2年(不含2年)。
目前我司产品一般设计为B类产品,因此本规范只涉及到B类产品的降额。
6.2 关于I、II工作区、产品额定工作点的定义
产品I工作区:
当电源类产品在正常工作时,应满足产品手册规定的如下条件:
(a)按产品手册规定进行装配。
(b)输出电压在产品手册规定变化范围内,输出功率在额定最小值到最大值间。
(c)输入在产品手册规定的电压和频率范围内。
(d)各种环境条件如温度和湿度等,在产品手册规定的范围内。
下图为电源的输入输出示意图,图中的阴影部分,即为电源的“稳态”工作区(包含极限工作条件),我们将该区称之为电源的I工作区。
电源在此区域任何点要求能够长时间工作,因此在此区域下,器件的降额使用要求也比较严格。
(可以这样理解:I 区里面的任何点对应的均是器件可能遭受到的长时间工作的点。
)
在I区中,针对某项应力(如电压)来说,存在某一点(区域),在该点(区域)上器件所承受的此项应力最大,我们将此点(区域)的情况称为该项应力的I工作区最坏情况。
产品额定工作点:
是指我司产品规格书中所规定的产品标称典型工作条件的组合,并考虑到客户应用中最常见的工作条件(主要是输入电压、负载、工作环境温度等)。
若产品规格书未指明典型工作条件,则以标称工作范围的最大值代替。
产品额定工作点属于产品的I工作区,产品额定工作点基本上代表了产品在市场上的典型运行情况,如负载为测试负载率的75%等,因此在产品额定工作点下,对于某些器件来讲,为了保证其低失效率,在该点下的降额比“I工作区最坏情况”的降额要求更加严格。
产品II工作区:
如图中阴影之外的部分均表示电源工作在II 工作区(“暂态”工作区),II工作区是产品短时间过渡工作的区域,例如开机启动、输入欠压、OCP过流保护、OVP过压保护、电源负载跳变(如空载到满载,空载到短路,半载到满载等等)、输入跳变等。
电源风扇停转之后,如有器件仍在工作,则也必须对器件应力考核点加以考虑测试(尤其是发热元件可能出现的最高温度),该情况亦规定为电源工作在II区。
(可以这样理解:II区虽然是电源工作时也将碰到的情况,但II区里面的点对应的则是器件短暂时间工作的点。
)
同样在II 区中,针对某项应力来说,器件可能遭受到的最坏情况我们称为该项应力的II工作区最坏情况。
由于电源工作在II 区的时间一般来说很短,因此在此情况下器件的降额百分比不如 I 区严格。
但必须注意,实际情况中 II 区的器件应力往往比 I 区大得多,如果实际设计时疏忽了此区域的降额,则很有可能导致损坏(例如在开机、输出短路等情况下的损坏,等等)。
II工作区最坏情况代表器件在II 区最恶劣的情况,它往往是多种条件的组合,例如功率管最高的结温可能发生在“最低压输入;最高工作环境温度;满载输出到短路的瞬间”等多种条件组合。
因此在实际的测试过程中这种最恶劣的点往往需要依靠我们耐心地寻找以及依靠经验的积累。
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7 偏离降额的说明
只有在某些特殊的情况下,允许产品设计时其器件偏离本降额规定使用,但前提是必须保证产品的可靠性,并且必须按照严格的流程并出具相关的偏离降额分析报告。
特别指出,针对大功率磁性元器件,由于其特殊的热特性,在对大功率磁性元器件的热降额考核时,不将其标幺到其在最高工作环境温度时达到的最高温度,只以在普通环境下测得的温度为准。
如在环境温度为25度下测得温度为130度,在实际核算降额时不考虑其在规格书中要求的最高工作温度40度下的降额,即不增加15度,而只以130度为准,同样做为40度的考核值。
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第二部分降额规范内容
第一章半导体分立器件
1.1功率MOSFET降额规范
器件应力考核点:漏源电压Vds,栅源电压Vgs,漏极电流Id;结温Tj
1.1.1 器件应力降额
1.1.1.1漏源电压Vds(平台电压和尖峰电压)
在最坏的情况下,漏源电压Vds的平台电压部分必须满足下表:
在最坏的情况下,漏源电压的尖峰电压高度必须满足下表:
注1:对于额定工作点和I工作区,电压尖峰底部的时间宽度必须小于工作周期的1/50,当不满足此条件时,那么对于尖峰中大于工作周期1/50宽度的部分必须按平台降额的要求进行考核。
对于II工作区(瞬态情况)电压尖峰宽度不作此要求,只要求电压最大值(不论平台和尖峰)不超过额定电压即可。
1.1.1.2栅源电压Vgs
在最坏的情况下,栅源电压Vgs(包含负栅源负偏压)必须满足下表:
在保证Vgs降额的同时,还应尽量避免栅极电压波形出现振荡和毛刺,如果设计中无法避免时,必须仔细检查这种振荡和毛刺是否会引起MOSFET误导通(通过对比检查Vds和Id波形)。
另外,要求采取相应的措施,保证开机时栅极电位没有“悬浮起来不为零”。
(例如,在GS 间并联一个10KΩ以上的电阻可以有效防止栅极电位因静电等原因而悬浮。
)
1.1.1.3结温Tj
在最坏的情况下,MOSFET最高结温Tj必须满足下表:
注:I区中最高稳态结温Tj通常发生在最高环境温度和最大负载条件下。
II区中最高瞬态结温Tj通常发生在开机、短路瞬时大电流尖峰等异常情况下。
1.1.1.4漏极电流Id
在最坏的情况下,漏极电流Id必须满足下表:
注:随着壳温升高,MOSFET的额定电流将下降,厂家资料通常给出了Tc=25℃下的额定电流值以及额定电流Id~Tc的变化关系曲线。
1.1.4 降额考核点的测试或估算
1.1.
2.1 漏源电压Vds
在实际测量时,可以采用100MHz存贮示波器测试结果作为是否超出降额规定的判定数据。
1.1.2.2 栅源电压的测量
同上可以采用100MHz存贮示波器的测试结果作为判定数据。
1.1.
2.3 器件壳温Tc的测量与结温Tj的估算
器件壳温的测试请参照UPS热测试规范
如果器件本身外部壳体无散热片,则以器件外部壳体上最热点作为器件的壳温。
结温的估算公式为:Tj = Tc + P*Rthjc (P-MOSFET的功耗,Rthjc-MOSFET结到壳的热阻。
)
1.1.
2.4 漏极电流的测量
采用电流枪串入电路中进行直接测试,必要时可以加长电路引线以保证电流枪的串入,引线应该尽可能地短,减小线路寄生参数带来的影响。
在某些情况下,为了方便,也可以测试MOSFET附近回路元件的应力参数(如电流互感器、电流取样电阻等),来近似计算流过MOSFET的漏极电流。
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1.2 IGBT降额规范
器件应力考核点:正向电压V CE,反向电压V EC,集电极平均电流I C,
集电极脉冲电流I CM,结温T J,栅极电压V GE。
1.2.1 器件应力降额
1.2.1.1 正向电压V CE和反向电压V EC
IGBT工作时主要承受正向电压V CE,在不带反并二极管应用时应考核反向电压V EC的降额。
取最大峰值电压值计算降额,最坏情况下,允许电压降额系数为:
注:产品过载工作时的电压应力按Ⅰ工作区最坏情况要求进行考核。
1.2.3.2 集电极平均电流I C、集电极脉冲电流I CM
集电极电流的降额考核分平均电流和脉冲电流两项,但脉冲电流的考核只在电流波形同时满足以下三条件时有考核要求:①、工作频率小于10KHz,②、电流波形的峰值大于对应温度下的平均电流额定值,③电流峰值高出平均值部分的宽度大于5uS。
在换算成同一壳温条件进行比较时,允许的电流降额系数为:
注:产品过载工作时的电流应力按Ⅰ工作区最坏情况要求进行考核。
1.2.3.3 结温T J
一般情况可以只考核最高稳态结温降额,以下两种情况下建议追加对最高瞬态结温降额的考核:①、测试中发现有瞬时(0.1mS 以上)功率过载(超过最大耗散功率)出现;②、电流容量400A以上的IGBT模块。
注:产品过载工作时的温度应力按Ⅰ工作区最坏情况要求进行考核。
1.2.3.4 栅极电压V GE
这里所指的栅极电压是实际加到IGBT栅极与发射极两端的电压,分正偏压和负偏压两项。
1.3 晶闸管降额规范
器件应力考核点:正向峰值电压V DRM ,反向峰值电压V RRM ,平均电流I FAV , 浪涌电流I FMAX ,结温Tj ,电压上升率dv/dt ,电流上升率di/dt ,门极功率P G
1.3.1 器件应力降额
1.3.1.1 正向峰值电压V DRM 和反向峰值电压V RRM
晶闸管的电压降额从两个方面考虑:最高正向峰值电压V DRM 和最高反向峰值电压V RRM ,Ⅰ、Ⅱ工作区最坏情况下允许使用电压的降额系数为:
1.3.1.2 平均电流I FAV 和浪涌电流I FMAX
晶闸管的电流降额分最大平均电流和最大浪涌电流两项,一般情况下只需考核平均电流降额,浪涌电流降额只在其值大于对应额定值50%时有考核要求(此时应在降额表中填写I 2t 值,计算方法参见整流桥降额操作指导书相关内容)。
在对应的温度条件下,平均电流或浪涌电流的降额系数为:
注: 过载工作时的电流应力按Ⅰ工作区最坏情况要求进行考核。
1.3.1.3 稳态结温Tj
和瞬态结温Tj
结温考核分稳态结温和瞬态结温两项,一般情况只须考核稳态结温的降额,当有浪涌电流考核要求时必须考核瞬态结温降额。
最坏情况下允许的降额系数为:
注: 过载工作时的温度应力按Ⅰ工作区最坏情况要求进行考核。
1.3.1.4 电压上升率dv/dt 和电流上升率di/dt
晶闸管在阻断状态下承受的电压上升率dv/dt 和开通过程中承受的电流上升率di/dt 均应针对额定值降额使用(雷击或浪涌条件下di/dt 可全额使用)。
最坏情况下允许的dv/dt 和di/dt 降额系数为:
1.3.1.5 门极峰值功率P GM和门极平均功率P GAV
普通晶闸管的门极功率必须限制在一定范围,门极功率下限值要求保证在额定极低温下晶闸管能可靠开通,允许的门极峰值功率和平均功率上限值降额系数为:
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1.4 整流桥降额规范
器件应力考核点:反向电压V R、平均电流I FAV、浪涌电流I FMAX、结温T J
1.4.1 器件应力降额
1.4.1.1 最高反向峰值电压V R
整流桥通常用作输入整流,在开关机状态(Ⅱ工作区)、电网突变及负载突变等情况下将承受较高反向电压,最坏情况下、Ⅰ、Ⅱ工作区允许使用电压的降额系数为:
1.4.1.2 最大平均电流I FAV、最大浪涌电流I FMAX
整流桥的电流考核分最大平均电流和最大浪涌电流两项,一般情况下只考核平均电流(双管考核单个管芯的平均电流I FAV、单相或三相桥考核总输出电流I O),浪涌电流只在其值大于对应额定值50%时有考核要求(此时应在降额表中填写I2t值)。
在换算到同一温度条件下进行比较时,平均电流或浪涌电流的降额系数为:
注: 过载工作时的电流应力按Ⅰ工作区最坏情况要求进行考核。
1.4.1.3 最高结温T J
一般情况可以只考核最高稳态结温降额,当浪涌电流有考核要求时追加对最高瞬态结温的考核:
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1.5 功率二极管降额规范
器件应力考核点:反向电压V RM,正向电流I F,结温T J
1.5.1 器件应力降额
1.5.1.1 反向电压V RM
在正常使用条件及最坏应力情况下,二极管承受的最大反向电压V RM降额必须满足下表:
1.5.3.2 正向电流I F
二极管的正向电流的降额包括在正常使用及最坏应力情况下的正向平均电流I FAV的降额,正向重复脉冲电流I FR的降额和在II工作区出现的浪涌电流I FSM的降额,降额必须满足下表:
说明:
1)上表中I FAVM(TCU)是正向额定平均电流I FAVM对应壳温T CU的温度降额值,即二极管在该壳温下的最大允许正向平均电流。
如果二极管的壳温T CU低于手册中规定测试温度T C时:
I FAVM(TCU)=I FAVM
电流降额值计算如下:
D IF =I FAV/I FAVM *100%
如果二极管的壳温T CU超过手册中规定测试温度T C时:
I FAVM(TC)=I FAVM*(T JM-T CU)/(T JM-T C)
则电流降额值计算如下:
D IF =[I FAV/I FAVM]*[(T JM-T C)/(T JM-T CU)]*100%
2)如果二极管的正向电流为脉冲电流,则按以下处理:
⑴将脉冲电流I FR折算成平均电流I FAV,按正向平均电流I FAV进行降额计算。
⑵对脉冲电流I FR的峰值进行降额计算,计算方法同正向平均电流I FAV的计算:
降额值为: D IFR=[I FR/I FRM]*[(T JM-T C)/(T JM-T CU)]*100%
3)对于II工作区出现的浪涌电流I FS,也要进行降额计算,计算方法同正向平均电流:降额值为: D IFS=[I FS/I FSM]*[(T JM-T C)/(T JM-T CU)]*100%
4)如果二极管为无散热片封装,则上述二极管壳温T CU更换为环境温度T AU,计算方法不变。
5)当二极管并联使用时,考虑到二极管温度特性,电流可能出现不均匀分配,因此不能简单地进行电流叠加,二极管的电流降额还需在叠加的基础上再进行降额10%(对于同一封装体内互相绝缘的二极管并联和不同封装的二极管并联)或者20%(对于不同封装的二极管三管并联)。
1.5.3.3 结温T J
在正常使用及最坏应力情况下,二极管达到热平衡时的结温T J降额必须满足下表:
结温计算方法:结温无法直接测试,只能通过测试器件的环境温度T A或外壳温度T C,通过器件消耗的功率P D,及器件的相应热阻Rthjc或Rthja,计算得出:
T J=T CU+Rthjc*P D
P D为二极管消耗的功率,T CU为二极管实际工作壳温,Rthjc为二极管结到壳的热阻。
如果二极管为无散热片封装,则计算公式为:
T J=T AU + Rthja*P D T AU为二极管工作环境壳温,Rthja为二极管结到环境的热阻。
结温降额如下:D TJ=T J/T JM*100%
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1.6 信号二极管降额规范
器件应力考核点:反向电压V RM,正向电流I F,结温T J
1.6.1 器件简述
信号二极管是指额定电流小于1A的二极管,工作在信号电路和控制电路等功耗很小的电路中。
信号二极管包括肖特基(信号)二极管和开关二极管。
肖特基二极管正向压降低,反向恢复特性好,反向漏电较大,适用于对正向压降和频率响应要求较高的电路中;开关二极管反向恢复时间较短,反向漏电小,适用于对反向耐压和反向漏电要求较高的电路中。
1.6.2 器件应力降额
1.6.
2.1 反向电压V RM
在正常使用条件及最坏应力情况下,二极管承受的最大反向电压V RM必须满足下表:
1.6.
2.2 正向电流I F
在正常使用及最坏应力情况下,二极管的正向平均电流I FAV降额必须满足下表:
说明:
1)如果二极管的壳温T AU低于手册中规定测试温度时:
I FAV(TAU)=I FAVM I FAVM为二极管手册中规定的最大正向平均电流
则电流降额值计算如下:
D IF=[I FAV/I FAVM]*100%
如果二极管的壳温T AU超过手册中规定测试温度T A时:
I FAV(TAU)=I FAVM*[(T JM-T AU)/(T JM-T A)]
则电流降额值计算如下:
D IF=[I FAV/I FAVM]*[(T JM-T A)/(T JM-T AU)]*100%
2)实际使用时,如果二极管的正向电流为脉冲方式,可折算成平均电流后,进行降额计算。
脉冲电流的峰值不能大于二极管额定重复峰值电流I FRM。
3)当信号二极管的平均电流不大于额定值的10%或20mA时,可以不进行电流降额计算。
1.6.
2.3 结温T J
在正常使用及最坏应力情况下,二极管达到热平衡时的结温T J降额必须满足下表:
结温计算方法:结温无法直接测试,只能通过测试器件的环境温度或外壳温度,通过器件消耗的功率,及器件的相应热阻,计算得出。
结温计算如下:T J=T AU+Tthja*P D T AU为二极管壳温,Tthja为二极管热阻,P D为二极管实际功耗
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1.7 稳压二极管降额规范
器件应力考核点:稳压电压值V Z;稳压电流I Z;结温T J
1.7.1 器件简述
稳压二极管是一种工作在反向击穿状态并保持二极管两端电压稳定的特殊二极管,适用于控制电路中,做电压基准或电压钳位。
1.7.3 器件应力降额
1.7.3.1 稳定电压范围V Z
稳压二极管在规定条件下工作时,稳压值有一定误差,即实际稳压值为V Z±t%,t%为手册中规定的误差值。
在正常使用条件及最坏应力情况下,稳压二极管设计要求必须满足下表:
对于额定稳压值较低的稳压管,工作电流较小时,稳压值误差较大,在电路设计时一定注意稳压值是否在电路允许范围内,不同厂家的器件要做互换性验证来保证。
1.7.3.2 稳压电流I Z
在正常使用及最坏应力情况下,稳压二极管中的稳压电流I Z的降额必须满足下表:
稳压管的最大允许电流I ZM在手册中没有标明,需计算得出,计算方法如下:
当壳温T A≤25℃时:I ZM(TAU)=I ZM=P D/V Z
当壳温T A>25℃时:I ZM(TAU)=[P D/V Z]*[(T JM-T A)/(T JM-25)]
其中P D为稳压管额定功耗,V Z为额定稳压值,T AU是稳压管的壳温。
稳压电流降额值为:D IZ=I ZMAX/I ZM(TAU)×100%
在保证稳压管工作满足降额要求的同时,还要注意稳压管工作特性是否能够满足电路要求。
当稳压管的工作电流小于一定值时,稳压管两端的稳压值会低于额定值。
因此根据电路对稳压值
的要求,保证稳压管有一个合适的最小工作电流I Z MIN。
1.7.3.3 稳压二极管结温T J
在正常使用及最坏应力情况下,稳压二极管达到热平衡时的结温降额须满足下表:
结温无法直接测试,需通过测试器件的环境温度或外壳温度,通过器件消耗的功率,及器件的相应热阻,计算得出。
降额计算如下:
实际结温为:T J=T AU+P D*Rthja=T AU+I Z*V Z*Rthja
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1.8 TVS器件降额规范
器件应力考核点:最大吸收电流I PM,最大吸收功率P PM,TVS平均功率P AV,钳位电压V C,
被保护器件最大耐压V RA
1.8.1 器件简述
TVS是瞬态电压抑制器件(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR),能够瞬间吸收大功率的电压浪涌,主要用于电网和信号电路中的电压浪涌、雷击、ESD等的抑制和防护。
1.8.2 器件应力降额
1.8.
2.1 TVS最大吸收电流I PM
在正常使用条件及最坏应力情况下,TVS吸收的最大吸收电流降额必须满足下表:
上表中I P(TAU)为TVS的最大峰值电流对应实际壳温下的温度降额值,
当壳温T AU≤25℃时:
I P(TAU)=I PPM I PPM为手册中规定T AU=25℃时的峰值电流
当壳温T A>25℃时:
I P(TAU)=I PPM×[(T JM-T A)/(T JM-25)]
TVS吸收电流降额值: D IP=I PM/I P(TAU)*100%
如TVS器件并联使用,则电流降额在上述基础上,再降额10%。
1.8.
2.2 TVS最大吸收功率P PM
在正常使用条件及最坏应力情况下,TVS吸收的瞬时最大功率与额定功率的降额必须满足下表:
上表中P P(TAU)为TVS的额定峰值功率对应实际壳温T AU下的最大允许功率,
当壳温T AU≤25℃时:
P P(TAU)=P PPM P PPM为手册中规定T AU=25℃时的峰值吸收功率当壳温T AU>25℃时:
P P(TAU)=P PPM*[(T JM -T AU)/(T JM -25)]
TVS吸收功率降额值:D P=P PM/P P(TAU)*100%
如TVS串联或并联使用,则功率降额在上述降额的基础上,再降额10%。
1.8.
2.3 TVS平均功率P AV
如TVS工作在连续状态或连续脉冲状态,则功率降额如下:
上表中P M(TAU)为TVS的最大平均功率对应实际壳温T AU下的温度降额值,
当壳温T AU≤25℃时:
P M(TAU)=P M(AV) P M(AV)为手册中规定T AU=25℃时的额定平均功率当壳温T AU>25℃时:
P M(TAU)=P M(AV)*[(T JM -T AU)/(T JM -25)]
TVS平均功率降额值:D PA=P AV/P M(TAU)*100%
1.8.
2.4 TVS钳位电压V C
TVS在实际电路中的钳位电压可以直接测出,也可以根据TVS吸收的电流计算得出: V C=V BR+(V CM-V BR)* I PM/I PPM
V CM为TVS额定吸收电流条件下的钳位电压,V BR为TVS击穿电压,I PPM为额定吸收电流,I PM为实际吸收的最大电流。
1.8.
2.5 被保护器件最大耐压V RA
在正常使用及最坏应力情况下,被保护器件的最大耐压V RA应大于TVS的钳位电压,TVS的钳位电压与被保护器件的最大耐压的降额关系必须满足下表:
被保护器件承受电压的降额值:D V=V C/V RA*100%
说明:TVS器件在某些特殊应用时如用于开关管的电压尖峰吸收,钳位电压与被保护器件的最大耐压的降额值可以根据被保护器件的电压降额要求适当放宽。
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1.9 发光二极管、数码管降额规范
器件应力考核点:正向脉冲峰值电流I FAVM,正向平均电流I FAV,环境温度T A
1.9.1 器件简述
发光二极管和数码管是由一些能发出可见光的芯片(如:GaAsP、GaP等)和透明的封装材料构成的二极管,用于电路工作状态指示、输出数据显示等。
发光二极管有不同颜色(如:红色、绿色、黄色)单独封装和双管(双色)封装(如:ф
3mm、ф5mm、2×5mm),数码管有一位和多位封装。
1.9.2 器件应力降额
1.9.
2.1 正向峰值电流I FAVM和正向平均电流I FAV
在正常使用及最坏应力情况下,发光二极管、数码管正向峰值电流I FAVM和正向平均电流I FAV降额必须满足下表:
说明:
1)I F(TAU)是发光二极管、数码管在相应环境温度T AU下的最大平均电流,
如果环境温度T AU≤25℃,
I F(TAU)=I F
当环境温度T A>25℃时,
I F(TAU)=I F*[(T JM-T AU)/(T JM-25)]
电流降额值计算如下:
D IF=[I FAV/I F]*[(T JM-25)/(T JM-T AU)]*100% (通常T JM=85℃)
2)实际使用时,如果发光二极管或数码管的正向电流为脉冲方式,则折算成平均电流进行降额计算后,还要对峰值电流进行相应的降额计算,计算方法同正向平均电流:
D IFM=[I FAVM/I FM]*[(T JM-25)/(T JM-T AU)]*100% (通常T JM=85℃)
3)在特殊使用条件下,如果发光二极管或数码管的使用环境温度较高,并且产品对亮度衰减和胶体颜色变化不敏感,则电流降额如下规定:。