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登錄電子降額的案例
電子降額在電路設計與可靠性預計中的應用
來源:可靠性工程師 作者:金君
多熱算過熱?細數受熱性能劣化二三事
使用Sherlock生成的熱圖
電源是每個電子設備的核心,但要了解電源的工作溫度需要控制在什么水平才能避免相鄰組件出現受熱性能劣化的狀況,是件極為困難的事情。此外,設計團隊和供應商之間溝通不暢,實際應該有的溫度是多少就更無從知曉了。
電子行業認識到降額策略并非是設計最佳電子產品的最佳方法,因為其采用大量假設條件,而這可能導致設計保守、成本高昂或是設計可靠性不足。而實際上更為有效的方法是利用仿真和物理分析來確保組件的可靠性,從而不易發生受熱性能劣化。例如,工程師可以使用ANSYS Icepak開展熱仿真,使用ANSYS Sherlock在熱仿真基礎上開展基于物理的可靠性分析。
磁性元件的受熱性能劣化
Sherlock熱降額
當設計在審核中出現溫度問題時,通常不考慮變壓器和扼流圈等磁性元件。因為變壓器一般是定制生產,許多變壓器沒有提供溫度額定值。那么,如何判斷磁性元件發生過熱情況?這里有三個關鍵問題。
首先是當這些鐵氧體材料開始飽和時,其電流飽和曲線趨于模糊,磁性材料飽和并不會破壞磁性,但是會發生磁短路,造成電路故障。
第二個問題是設計人員有時會把磁性材料的最大額定溫度誤認為等于居里溫度(磁性材料屬性在大約100C–300C或212F–527F時發生顯著變化)。但是,磁芯損耗(磁性變化)通常在50C–100C(122F– 212F)之間開始發生。
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67、晶體三極管除結溫外,對其集電極電流及任何電壓予以降額應用。
68、晶體二極管除結溫外,對其正向電流及峰值反向電壓予以降額應用。
69、電阻器除外加功率進行降額應用外,在應用中要低于極限電壓及極限應用溫度。
70、電容器除外加電壓進行降額應用外,在應用中要注意頻率范圍及溫度極限。
71、線圈、扼流圈除工作電源進行降額應用外,對其電壓也要進行降額。
72、變壓器除工作電流,電壓進行降額應用外,對其溫升按絕緣等級作出規定。
73、繼電器的接點電流按接負載的降額應用外,對其溫度按絕緣等級作出規定。
74、接插件除了電流進行降額應用外,對其電壓也要進行降額,根據觸點間隙大小、直流及交流要求不同而進行適當降額。
75、對于電纜、導線除了對電流進行降額應用外(銅線每平方毫米截面流過電流不得超過7安培),要注意電纜電壓,對于多芯電纜更要注意其電壓降額。
76、電子管應對板耗功率和總柵耗功率進行降額應用。
77、對于開關器件除對開關功率降額外,對接點電流也要進行進行降額應用。
78、對于電動機應考慮軸承負載降額和繞阻功率降額。
79、結構件降額一般指增加負載系數和安全余量,但也不能增加過大,否則造成設備體積、重量、經費的增加。
80、對電子元器件降額系數應隨溫度的增加而進一步降低。
81、對于電子管燈絲電壓和繼電器的線包電流不能降額,而應保持在額定值左右(100±5%);否則會降低電子管壽命和影響繼電器的可靠吸合。
82、電阻器降低到10%以下對可靠性提高已經沒有效果。
83、對電容器降額應注意,對某些電容器降額水平太大,常引起低電平失效,交流應用要比直流應用降額幅度要大,隨著頻率增加降額幅度要隨之增加。
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