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貼片二極管、貼片三極管如何對*大額定值減額設計使用?

工程師在對電路進行可靠性設計時,如何對*大額定值減額,是可靠性設計中的重要問題。系統設計階段需要考慮的減額項目因器件種類而異。其中包括電壓、電流、功率、負載等電應力的減額,溫度、濕度等環境條件,或振動和沖擊等機械應力的減額等。關于可靠性設計時應注意的減額標準例子見表1。

關于*大額定值,半導體器件的*大額定值通常規定為“*大額定值”,必須嚴格注意不能超過各類型*大額定值表中所表示的數值。例如,從 JIS C 7030的定義中摘錄的內容如下所示。

所謂的*大額定值,是指適用于任何一種三極管的工作條件和環境條件的臨界值,是根據已公布的有關該三極管的標準來決定的。在任何條件下都不能超過該臨界值。這些數值都是由三極管生產商長電科技決定的,長電科技保證:只要在小于等于這些臨界值的條件下使用,就能夠充分發揮產品作用。(依據 JIS C 7030)

如果不小心超過了*大額定值就會直接導致該產品的惡化或損壞,即使稍后再工作也會嚴重縮短其壽命。所以在設計使用半導體器件的電子電路時,必須注意在使用中無論外部條件如何變化都不能超過該器件指定的*大額定值。此外,這些*大額定值的各個項目之間大多密切相關,因此必須特別注意不要使各個項目同時達到*大額定值。例如,當對使用的三極管外加電流、電壓時,雖然都不超過*大額定值,但功耗卻是兩者的乘積,這個數值必須保持在該三極管的集電極損耗容限范圍內。此外,不僅要注意直流*大額定值,還必須注意脈沖用途情況下的安全工作區(SOA)、負載軌跡、峰值電壓和電流。

表 1 減額設計標準例子注 1

減額要素注 2 三極管 二極管
溫度 結溫 小于等于 110℃(Tj≤60℃) 同左
器件環境溫度 Ta=0~45℃ 同左
其他 功耗、環境溫度、散熱條件 Tj=PD× RθJA +Ta
濕度 相對濕度 RH=40~60% 同左
其他 一般在因溫度急劇變化等而產生結露的情況下,要對印刷電路板采取涂層處理。
電壓 耐壓 *大額定值×0.8或 0.8以下 同左
過電壓 采取防過壓措施(包括靜電擊穿)。
電流 平均電流 IC×0.5或 0.5以下 同左
峰值電流 iC(peak)×0.8或 0.8以下 iF(peak)×0.8或0.8以下
功率 平均功率 *大額定值×0.5或 0.5以下(特別是功率系列三極管)
脈沖注 3 SOA 不超過產品目錄的*大額定值
電涌 ≤iC(peak) ≤iF(peak)

[注意事項]

1.不包括特殊的使用條件。
2.要盡可能同時滿足上述減額要素。
3.通常,在過渡狀態下,電涌等峰值電壓、電流、功率和結溫不能超過*大額定值,為提高可靠性,減額可設定為上述的平均值。
在設備的設計階段,需在確??煽啃缘幕A上考慮上述減額標準。當難以將值設定在這些標準所規定的范圍內時,需要考慮其他方法,如選擇*大額定值更高的器件等。

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