第6章 元器件降额设计(2015)
元器件降额设计方法培训需求

元器件降额设计方法培训需求随着科技的不断发展,电子产品在我们生活中的作用越来越重要,元器件作为电子产品的基本组成部分,也扮演着至关重要的角色。
为了提高产品的性能和可靠性,元器件的设计需要考虑到各种因素,其中一项重要的任务就是降低元器件的功耗。
本文将介绍一种元器件降额设计方法的培训需求。
元器件的功耗问题在电子产品设计中是一个常见的挑战。
过高的功耗会导致电子产品发热严重,不仅影响产品的性能,还可能导致元器件的寿命缩短。
因此,降低元器件的功耗是电子产品设计中的重要任务之一。
针对元器件降低功耗的需求,我们希望进行一次培训,以提高设计师对元器件降低功耗的能力和技术水平。
以下是本次培训的具体需求:1. 理论知识培训:培训内容应包括降低功耗的基本原理、方法和技术。
理论知识培训应注重深入浅出,以便参训人员能够准确理解和应用。
2. 实践案例分享:除了理论知识培训,我们也希望能够分享一些成功的降低功耗的实践案例。
这些案例可以是真实的产品设计案例,也可以是模拟的实验案例。
通过案例分享,参训人员可以更好地理解和应用所学的知识。
3. 设计工具培训:降低功耗需要运用一些专业的设计工具。
我们希望能够提供相应的设计工具培训,让参训人员熟练掌握这些工具的使用方法。
这些设计工具可以是电路仿真软件、功耗分析工具等。
4. 互动交流环节:为了增强培训效果,我们希望能够设置互动交流环节。
可以是小组讨论、问题答疑或者设计竞赛等形式。
通过互动交流,参训人员可以更好地理解和应用所学的知识,也可以互相学习和借鉴。
5. 持续跟踪和支持:培训结束后,我们希望能够提供持续的跟踪和支持。
可以通过在线问答平台、专家指导等方式,为参训人员提供进一步的帮助和支持。
这样可以确保参训人员能够真正将所学的知识应用到实际工作中。
通过以上培训需求,我们希望能够提高设计师在元器件降低功耗方面的能力和技术水平,进而提高产品的性能和可靠性。
同时,也希望通过培训,促进行业内的交流和合作,共同推动元器件降低功耗技术的发展。
元器件降额设计方法培训需求

元器件降额设计方法培训需求在现代电子产品的设计过程中,元器件的降额设计方法是至关重要的一环。
元器件的降额设计是指在电子产品设计中,针对元器件性能指标的过高、过低或过于精确,需要进行调整,使其满足设计要求的一种设计方法。
元器件的降额设计方法可以通过选用性能更好的元器件来实现。
对于某些特殊性能要求较高的电子产品,如果选择标准的元器件不能满足设计要求,可以通过选用性能更好的元器件来进行降额设计。
这样既能满足设计需求,又能提高产品性能。
元器件的降额设计方法可以通过修改电路参数来实现。
在电子产品设计过程中,通常会根据实际情况对电路参数进行调整,以达到最佳的性能指标。
如果某个元器件的性能超过了设计要求,可以通过适当调整电路参数,将其性能降低到设计要求范围内。
元器件的降额设计方法还可以通过改变信号处理方式来实现。
有时候,某个元器件的性能指标虽然高,但由于信号处理方式不合理,导致整个电子产品的性能指标无法满足设计要求。
此时可以通过改变信号处理方式,优化元器件的使用条件,从而实现降额设计。
另外,元器件的降额设计方法还可以通过加入补偿电路来实现。
有时候,某个元器件的性能指标无法满足设计要求,但又难以通过其他方法进行调整。
此时可以设计一定的补偿电路,来弥补元器件的性能不足,从而实现降额设计。
元器件的降额设计方法还需要考虑成本因素。
在电子产品设计过程中,成本是一个重要的考虑因素。
如果某个元器件的性能超过了设计要求,但价格过高,不符合产品的定位,也需要通过降额设计来选择合适的元器件。
综上所述,元器件的降额设计方法在电子产品设计中具有重要的意义。
通过选用性能更好的元器件、修改电路参数、改变信号处理方式、加入补偿电路等方法,可以实现元器件的降额设计,从而满足设计要求并控制成本。
在实际的设计过程中,设计人员需要根据具体情况选择合适的降额设计方法,以保证产品的性能和质量。
第6章 元器件降额设计(2015)

温,尽可能降低其输入电平及输出电流和工作频率。
③确定降额参数
例二、晶体管降额参数反向电压、电流、功耗及结温 v 为防止电压击穿,应对其电压进行降额。 v 温度是影响晶体管可靠性的重要应力,因此晶体管的功耗
§ 目的 • 通过限制元器件所承受的应力大小,降低元器件的失效率,提 高使用可靠性; • 若元器件一直在额定应力下工作,其性能退化速率较快,降额 设计能延缓其参数退化,增加工作寿命; • 使设计有一定安全的余量。
概述
v 应力:在贮存/运输和工作中对于元器件产品的功 能产生影响的各种外界因素,统称为应力。常遇 到的有:
v 关于温度的降额因子
§ 在降额准则中,温度的降额因子一般不用应力比来表示,通常给 出的是最高结温、最高环境温度或按元器件的负荷特性曲线降额;
④确定降额因子
v 国产元器件
§ 查阅GJB/Z35《元器件降额准则》;
v 进口(美国)元器件
§ 查阅美国元器件降额的指导性文件; § 如《元器件可靠性降额准则》(罗姆航空发展中心编制);
v 注意
§ 对III级降额的降额因子,可因需要而作变动; § 对I级降额的降额因子一般不应轻易改变;
⑤降额计算及分析
v 确定了降额等级、降额参数和降额量值后 v 进行降额计算及分析
§ 根据元器件手册的数据,获得元器件的额定值; § 计算元器件降额后的允许值; § 利用电/热分析计算或测试获得实际工作的电应力值和温度值; § 将降额后的允许值与实际工作值进行比较,检查每个元器件是否达
系统或设备的尺寸、重 系统或设备的尺寸、重
量将有显著增加
降额设计

声表面波器件
三、降额设计工作过程
之三:确定降额参数 ♣ 上述各类元器件的关键降额参数,可以用作可靠性预
计中元器件应力分析法的应力比参数。
♣ 确定降额参数时,必须注意参数的技术指标,包括参
数工作应力的性质和降额基准值的种类。
工作应力的性质是指工作应力是定值还是交变值; 降额基准值的种类指的是降额基准值是额定值还是极 限值。
混合集成电路 存储器 微处 理器
大规模集成电路 晶体管 二极管
三、降额设计工作过程
之三:确定降额参数
对元器件失效率有影响的主要降额参数和关键降额参数 对元器件失效率有影响的主要降额参数和关键降额参数
元器件类型 电阻器 电位器 电容器 电感元件 继电器 开 关 电连接器 导线与电缆 旋转电器 灯 泡 电路断路器 保险丝 晶 体 电真空 器件 阴极射线管 微波管 光源 纤维光学 器件 探测器 光纤与光缆 光纤连接器 主要降额参数和关键降额参数 电压、 功率☆ 、环境温度 电压、 功率☆ 、环境温度 直流工作电压☆、环境温度 热点温度☆、电流、瞬态电压/电流、介质耐压、扼流圈电压 触点电流☆、触点功率、温度、振动、工作寿命 触点电流☆、触点电压、功率 工作电压、工作电流☆、接插件最高温度 电压、电流☆ 工作温度☆、负载、低温极限 工作电压☆、工作电流☆ 电流☆、环境温度 电流☆ 最低温度、最高温度☆ 温度☆ 温度、输出功率☆、反射功率、占空比 输入功率☆ 输出功率、电流☆、结温 反向压降☆、结温 环境温度☆、张力、弯曲半径 环境温度☆
元器件类型 模拟 电路 数字 电路 放大器 比较器 模拟开关 电压调整器 双极型 MOS型 双极型 MOS型 双极型 MOS型 普通 微波 普通 微波、基准 可控硅 半导体光电器件 主要降额参数和关键降额参数 电源电压、输入电压、输出电流、功率、最高结温☆ 电源电压、输入电压、输入输出电压差、输出电流功率、最高结温☆ 频率、输出电流、最高结温☆、电源电压 电源电压、输出电流、频率、最高结温☆、电源电压 厚、薄膜功率密度、最高结温☆ 频率、输出电流、最高结温☆、电源电压 频率、输出电流、扇出、最高结温☆、电源电压 最高结温☆ 反向电压、电流、功率、最高结温☆、功率管安全工作区的电压和电流 最高结温☆ 电压(不包含稳压管)、电流、功率、最高结温☆ 最高结温☆ 电压、电流、最高结温☆ 电压、电流、最高结温☆
电子元器件降额设计

通过对电子元器件进行降额设计,可以提高产品的可靠性和稳定性,降低故障 率,减少维修成本,延长产品使用寿命。
降额设计的必要性
01 02
提高可靠性
在实际工作条件下,电子元器件的可靠性会受到温度、湿度、压力、电 流等多种因素的影响。通过降额设计,可以降低这些因素的影响,提高 元器件的可靠性。
减少故障率
电子元器件降额设计
汇报人:
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目 录
• 降额设计概述 • 电子元器件降额因子 • 降额设计的方法与技术 • 降额设计的实践案例 • 降额设计的优化与建议 • 总结与展望
01
CATALOGUE
降额设计概述
定义与目的
定义
电子元器件降额设计是指在实际工作条件下,通过降低元器件的额定值来提高 其可靠性的一种设计方法。
优化设计流程
明确降额设计目标
在降额设计之初,要明确元器件的降额目标,包括降额比例、降 额时间等。
细化设计流程
对每个元器件进行详细的分析,包括其功能、性能、可靠性等方面 的特点,制定针对性的降额方案。
验证降额效果
在完成降额设计后,需要对元器件的性能、可靠性等进行验证,以 确保降额效果达到预期目标。
合理选取降额因子
应力模型
建立电子元器件的应力模 型,预测其在不同条件下 的应力水平。
阈值设定
根据应力分析和模型预测 结果,设定降额设计的阈 值。
基于失效物理模型的降额设计
失效物理分析
对电子元器件的失效物理 进行分析,包括电失效、 热失效等,以确定降额设 计的关键因素。
失效物理模型
建立电子元器件的失效物 理模型,预测其在不同条 件下的失效风险。
案例二:某功率器件的降额设计
元器件降额设计报告

元器件降额设计报告1. 引言元器件降额设计是在产品开发过程中,根据成本、性能和可靠性等要求对原计划使用的元器件进行替代或优化,以达到降低成本的目的。
本报告将介绍我们团队在产品开发中进行元器件降额设计的过程和方法,并总结我们的成果和经验。
2. 元器件降额设计的原因在产品开发中,元器件通常占据了很大一部分成本,而同时又必须满足性能和可靠性的要求。
因此,通过降低元器件的成本,可以有效地降低整体产品的成本,增加竞争力。
3. 元器件降额设计的流程元器件降额设计的过程可以分为以下几步:3.1 分析原有元器件首先,我们需要对原计划使用的元器件进行详细的分析,包括规格、性能参数、价格和供应情况等。
通过了解原有元器件的情况,我们才能更好地进行后续的降额设计工作。
3.2 选择降低方向在分析了原有元器件的情况后,我们可以根据成本、性能和可靠性等要求,选择降低的方向。
具体来说,可以选择替代元器件、优化设计或者混合使用不同的元器件等方式进行降低。
3.3 选择替代元器件如果选择替代元器件的方式进行降低,我们需要对替代元器件进行详细的评估和比较。
评估的标准可以包括成本、性能、可靠性、供应情况等。
通过比较不同的替代元器件,我们可以找到性价比最高的元器件进行替代。
3.4 优化设计或混合使用元器件除了替代元器件,我们还可以通过优化设计或混合使用不同的元器件的方式来降低成本。
优化设计可以包括降低电路复杂度、简化电源电压等。
混合使用不同的元器件(如高端与低端的组合)可以充分利用每个元器件的优势,并达到降低成本的目的。
3.5 重新评估和验证在完成元器件的降低设计后,我们需要对新的元器件进行重新的评估和验证。
通过对性能参数、可靠性、成本等方面的测试和分析,来确保新的元器件能够达到原有的要求。
4. 成果和经验总结通过我们团队的努力和创新,成功地进行了元器件降额设计工作,并取得了以下成果和经验:- 在降低成本的同时,保持了产品的性能和可靠性;- 通过混合使用不同的元器件的方式,减少了产品的设计复杂度;- 重新评估和验证过程的严谨性,确保了新的元器件的质量和稳定性;- 建立了良好的采购渠道和供应商关系,确保了元器件的供应和质量。
元器件应用降额规范(20151014)

制定部门:系统硬件部元器件应用降额规范制定: 审核: 核准:制定部门:系统硬件部版本变更内容描述更新日期修订人V1.0 首版发行2015.10.15贺成制定部门:系统硬件部目录1目的 (4)2适用范围 (4)3各类器件降额度要求 (4)3.1电容 (4)3.2电阻 (4)3.3电感 (5)3.3.1概述 (5)3.3.2应用指南 (5)3.3.3降额准则 (5)3.4二极管 (5)3.4.1概述 (5)3.4.2应用指南 (5)3.4.3降额准则 (6)3.5晶体管 (6)3.5.1概述 (6)3.5.2应用指南 (6)3.6集成电路 (7)3.6.1概述 (7)3.6.2降额准则 (7)3.7连接器 (8)3.7.1概述 (8)3.7.2降额准则 (8)制定部门:系统硬件部1目的为规范产品设计、验证过程中的对器件降额的要求,特制定本文件。
2适用范围本规范适用于本公司产品设计中元器件的降额设计及作为元器件应力分析的判定依据。
3各类器件降额度要求3.1电容电容类型降额参数电压(最大额定值)最高温度(℃)反向电压严酷一般严酷一般固定纸/塑料薄膜0.6 0.7 Tmax-10℃Tmax-10℃固定金属化薄膜0.6 0.7 Tmax-10℃Tmax-10℃固定陶瓷型0.6 0.7 Tmax-10℃Tmax-10℃固定钽电解(片状)0.4 0.5 Tmax-20℃Tmax-20℃铝电解电容0.5 0.6 Tmax-20℃Tmax-20℃可变电容器0.6 0.7 Tmax-10℃Tmax-10℃3.2电阻电阻类型降额要求功率最大温度(℃)严酷一般严酷一般固定合成电阻0.6 0.7 T MAX -30℃T MAX-30℃固定片状薄膜电阻0.6 0.7 T MAX-30℃T MAX-30℃固定薄膜电阻(功率)0.6 0.7 T MAX-30℃T MAX-30℃固定薄膜电阻(阻排)0.6 0.7 T MAX-30℃T MAX-30℃固定线绕电阻(精密)0.6 0.7 T MAX-30℃T MAX-30℃固定线绕电阻(功率)0.6 0.7 T MAX-30℃T MAX-30℃可变合成非线绕0.6 0.7 T MAX-30℃T MAX-30℃可变非线绕薄膜电阻0.6 0.7 T MAX-30℃T MAX-30℃可变线绕(通用)0.6 0.7 T MAX-30℃T MAX-30℃可变线绕(精密和半精密)0.6 0.7 T MAX-30℃T MAX-30℃制定部门:系统硬件部可变线绕(功率)0.7 0.7 T MAX-30℃T MAX-30℃3.3电感3.3.1概述电感元件包括各种线圈和变压器。
元器件降额准则

元器件降额准则元器件降额准则概述元器件降额是指在保证电路性能稳定的前提下,将电子元器件的额定数值减小一定比例,用更小的元器件来实现同样的功能。
元器件降额的工程应用主要是针对电源电路和信号处理电路,通过降低元器件的容值、电阻值、电感值等参数,使得相应的电路成本减少,同时对整个系统的运行稳定性没有影响。
在电子设计中,通常采用元器件降额的方法来缩小电路的体积、降低成本和提高效率。
而与此相应的,元器件降额准则就成了电子工程师需了解的重要知识之一。
元器件降额准则1. 电容器降额准则电容器降额准则是指将标称容量为C1的电容器,根据电路实际工作要求,选用容量为C2的电容器代替,C2 < C1。
一般的,当C2<0.1C1时,不会对电路性能产生显著的影响。
当C2<0.01C1时,可能会影响电路的稳定性,因此需要进行适当的补偿和设计。
2. 电阻器降额准则电阻器降额准则是指选用电阻值小于标称值的电阻器,来代替标称值为R的电阻器。
一般来说,选用与标称值相比小于10%的电阻器不会影响电路性能。
但是需要注意的是,如果电阻值太小会降低电路负载能力,导致电路不稳定,因此选用时需要根据具体情况进行权衡。
3. 电感器降额准则电感器降额准则是指选用低于标称值的电感器,来代替标称值为L的电感器。
一般来说,选用电感值小于标称值10%的电感器不会对电路性能产生明显的影响。
但是,对于高频电路或对电感器性能有严格要求的场景,需要进行详细的电路仿真和测试,以确保电路的稳定性和性能。
4. 半导体器件降额准则半导体器件降额准则是指选用与标称值相比小于10%的电流、电压值的半导体器件替换标称值为I或V的器件。
但是,需要注意的是,在选用低于标称值的半导体器件时,也需要考虑其安装和工作温度等特殊因素,以保证电路的可靠性。
5. 变压器降额准则变压器降额准则是指将标称值为N1:N2的变压器,选用变比N3:N4的变压器代替,通常有N3/N1=n4/N2。
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本章内容提要12345v降额设计的定义与目的§定义:降额设计就是将元器件在使用中所承受的应力(电、热、机械应力等)低于其设计的额定值;§目的•通过限制元器件所承受的应力大小,降低元器件的失效率,提高使用可靠性;•若元器件一直在额定应力下工作,其性能退化速率较快,降额设计能延缓其参数退化,增加工作寿命;•使设计有一定安全的余量。
v应力:在贮存/运输和工作中对于元器件产品的功能产生影响的各种外界因素,统称为应力。
常遇到的有:§电应力:指元器件外加的电压/电流及功率等;§温度应力:指元器件所处的工作环境的温度;§机械应力:指元器件所承受的直接负荷、压力、冲击、振动、碰撞和跌落;v 元器件工作时承受的电/热应力越高,器件的失效率越高。
v 金属膜电阻器基本失效率随工作电应力的变化(工作温度为40℃)0.050.1λb(10-6/h -1)环境温度(℃)金属膜电阻器基本失效率曲线降额设计的发展v元器件降额设计在先进国家起步比较早,我国在80年代初期开展了该项工作;v1984年1月,航天部在国内率先颁布了元器件的可靠性降额准则QJ417-88;v1993年9月该标准上升为GJBZ35-93《元器件降额准则》;本章内容提要12345降额设计的工作过程降额设计的工作过程:②确定降额等级③确定降额参数④确定降额因子①确定降额准则⑤降额计算及分析①确定降额准则v降额准则是降额的依据和标准。
v国产电子元器件§GJB/Z35-93 《元器件降额准则》v国外元器件参考§《元器件可靠性降额准则》(美国波音宇航公司为罗姆航空发展中心编制)§《电子元件降额要求和应用准则》欧空局②确定降额等级v 降额等级表示设备中元器件降额的不同范围;v 我国国军标GJB/Z35-93《元器件降额准则》—3个等级较低中等较高增加的费用容易一般较难设计实现难易系统或设备的尺寸、重量增加不大系统或设备的尺寸、重量增加不大系统或设备的尺寸、重量将有显著增加需交付较高的维修费用由于费用和技术原因,设备失效后无法或不宜维修故障设备可迅速、经济地加以修复且采用了某些专门的设计且采用新技术、新工艺的设计设备采用成熟的标准设计有高可靠性要求对设备有高可靠性要求设备的失效不会造成人员和设施的伤亡和破坏设备的失效将可能引起装备与保障设施的损坏设备的失效将导致人员伤亡或装备与保障设施的严重破坏适用性较小适中最大可靠性改善最小中等最大降额程度III 级II 级I 级降额等级②确定降额等级§GJB/Z35对不同类型装备推荐应用的降额等级§美国罗姆空军发展中心(RADC)对不同应用范围推荐的降额等级应用范围降额等级最高最低航天器与运载火箭战略导弹战术导弹系统飞机与舰船系统通信电子系统武器与车辆系统地面保障设备I I I I I I III II III III III III III环境降额等级地面飞行空间导弹发射III II I I③确定降额参数v降额参数§影响元器件失效率的有关性能参数和环境应力参数;v确定原则§首先应符合某降额等级下各项降额参数的降额量值的要求;§在不能同时满足时,尽量保证对关键降额参数的降额;例一:集成电路的降额参数有电源电压、输入电压、输出电流、功率、最高结温等。
v降额参数:§高结温是对集成电路破坏性最大的应力,器件在工作时,结温要维持比较低的水平;§器件实际工作频率应低于其额定工作频率,否则功耗会迅速增加;§对于大规模集成电路,着重改进其封装散热方式,以降低器件的结温,尽可能降低其输入电平及输出电流和工作频率。
例二、晶体管降额参数反向电压、电流、功耗及结温v为防止电压击穿,应对其电压进行降额。
v温度是影响晶体管可靠性的重要应力,因此晶体管的功耗和结温须降额;v降额后通过反向电压、电流、功耗计算结温,如果不满足结温降额要求,应进一步降额。
v功率晶体管有二次击穿现象,应按照安全工作区进行降额。
例三、连接器降额参数为工作电压、工作电流和温度;v影响连接器可靠性的主要因素有插针/孔材料、接点电流、有源接点数目、插拔次数和工作环境;v主要是降低其最高工作电压、额定工作电流及最高插针额定温度。
v在较低气压下使用的连接器应进一步降额防止电弧对连接器的损伤。
例四、开关降额参数为触点电流、电压和功率;v影响开关可靠性的主要因素为电流v开关触点流过的电流情况会严重影响长期工作的开关的接触可靠性;v开关通过的电压大小,主要影响开关的绝缘。
例五、电阻器和电位器降额参数v对于固定电阻器和电位器影响其可靠性最重要应力为电压、功率和环境温度。
v对于热敏电阻主要是功率和环境温度。
v各种金属膜和金属氧化膜电阻器在高频工作情况下,阻值下降,在低气压工作情况下,可承受最高工作电压减少。
v对于电位器应考虑随大气压力的减少,其承受最高工作电压减少,在低气压应用时应进一步降额。
v对元器件失效率有影响的主要降额参数和关键降额参数元器件类型主要降额参数和关键降额参数模拟电路放大器电源电压、输入电压、输出电流、功率、最高结温☆比较器模拟开关电压调整器电源电压、输入电压、输入输出电压差、输出电流功率、最高结温☆数字电路双极型频率、输出电流、最高结温☆、电源电压MOS型电源电压、输出电流、频率、最高结温☆、电源电压混合集成电路厚、薄膜功率密度、最高结温☆存储器双极型频率、输出电流、最高结温☆、电源电压MOS型微处理器双极型频率、输出电流、扇出、最高结温☆、电源电压MOS型大规模集成电路最高结温☆晶体管普通反向电压、电流、功率、最高结温☆、功率管安全工作区的电压和电流微波最高结温☆二极管普通电压(不包含稳压管)、电流、功率、最高结温☆微波、基准最高结温☆可控硅电压、电流、最高结温☆半导体光电器件电压、电流、最高结温☆电阻器电压、功率☆、环境温度热敏电阻器功率☆、环境温度电位器电压、功率☆、环境温度电容器直流工作电压☆、环境温度电感元件热点温度☆、电流、瞬态电压/电流、介质耐压、扼流圈电压继电器触点电流☆、触点功率、温度、振动、工作寿命开关触点电流☆、触点电压、功率电连接器工作电压、工作电流☆、接插件最高温度导线与电缆电压、电流☆旋转电器工作温度☆、负载、低温极限灯泡工作电压☆、工作电流☆电路断路器电流☆、环境温度保险丝电流☆晶体最低温度、最高温度☆电真空器件阴极射线管温度☆微波管温度、输出功率☆、反射功率、占空比声表面波器件输入功率☆纤维光学器件光源输出功率、电流☆、结温探测器反向压降☆、结温光纤与光缆环境温度☆、张力、弯曲半径光纤连接器环境温度☆④确定降额因子v降额因子(S)§表征了元器件降额的程度;§元器件实际承受的应力(工作应力)与额定应力之比;v关于温度的降额因子§在降额准则中,温度的降额因子一般不用应力比来表示,通常给出的是最高结温、最高环境温度或按元器件的负荷特性曲线降额;④确定降额因子v国产元器件§查阅GJB/Z35《元器件降额准则》;v进口(美国)元器件§查阅美国元器件降额的指导性文件;§如《元器件可靠性降额准则》(罗姆航空发展中心编制); v注意§对III级降额的降额因子,可因需要而作变动;§对I级降额的降额因子一般不应轻易改变;⑤降额计算及分析v确定了降额等级、降额参数和降额量值后v进行降额计算及分析§根据元器件手册的数据,获得元器件的额定值;§计算元器件降额后的允许值;§利用电/热分析计算或测试获得实际工作的电应力值和温度值;§将降额后的允许值与实际工作值进行比较,检查每个元器件是否达到降额要求。
降额设计报告v报告中应列出产品名称、所属系统以及产品内部组成;v产品规定的降额等级,如未规定,则应说明产品降额等级的确定过程;v产品降额设计情况表;v小结中应至少包括下列内容:§产品中元器件降额等级符合情况;§产品中关键、重要元器件降额情况;§单独列出未能达到规定降额要求的元器件目录,并指明该元器件所属的电路板或部件;§简要说明未能满足降额要求的元器件的原因,建议采取的措施。
降额设计情况表序号元器件名称型号关键件、重要件是(√)否(×)降额情况对存在问题是否有改进措施是(√)否(×)123金属膜电阻器运算放大器非固体钽电容器┇RJ23JF118CA35-10┇×××┇满足满足II 级降额后直流工作电压小于电路9V 要求改为CA35-16降额设计的工作过程总结v选择合适的降额准则;v根据装备类型和设备的关键性确定降额等级;v列出元器件的降额参数;v按降额准则确定每个降额参数的降额因子;v降额校验;§对电路中的元器件进行电应力和环境应力分析;§将获得的工作应力值与额定值进行比较,确定降额设计的要求是否达到;v降额报告。
本章内容提要12345v多项参数的降额考虑§以电子开关为例v降额参数§额定工作电压§触点电流§触点额定功率元器件种类降额参数降额等级ⅠⅡⅢ小功率负载(<100mW)不降额电阻负载0.500.750.90连电容负载(电阻额定电流的)0.500.750.90续电感电感额定电流的0.500.750.90触负载电阻额定电流的0.350.400.50开关点电机电机额定电流的0.500.750.90电负载电阻额定电流的0.150.200.35流灯泡灯泡额定电流的0.500.750.90负载电阻额定电流的0.07-0.080.100.15触点额定电压0.400.500.70触点额定功率(用于舌簧或水银开关)0.400.500.70电子开关降额准则v上述表格中的航空开关,触点导通电流(阻性)为2A,额定工作电压为60V,导通电阻为0.2Ω,用于航空电源电压为直流28V,采用II级降额。
(1)电压降额降额后实际工作电压:60×0.5=30V>28V,满足要求;(2)触点电流降额降额后的工作电流:2×0.75=1.5A;(3)触点功率降额触点额定功率=触点额定工作电流的平方×触点导通电阻=2×2×0.2=0.8W;降额后的工作功率为0.8×0.5=0.4W;校核一下:电流降额后,触点的实际工作功率为1.5A×1.5A×0.2 Ω=0.45W>0.4W;问题是:不满足功率降额的要求;ü触点流过的电流影响开关的接触可靠性,触点电流是主要降额参数;ü保证触点电流的降额,其它参数合理变动;(4)为了满足触点功率的降额,也可将触点电流作进一步的降额使用;触点工作电流:2×0.7=1.4A<1.5A,触点功率为1.4×1.4×0.2=0.4W(与功率降额后的值相等)模拟电路降额设计示例v 对某型国产运算放大器进行I 级降额设计。