元件降额参考
(整理)元器件降额使用参考
元器件降额使用参考一、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：通用要求：长期反向电压<70%～90%×V RRM（最大可重复反向电压）最大峰值反向电压<90%×V RRM正向平均电流<70%～90%×额定值正向峰值电流<75%～85%×I FRM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℃T case(外壳温度)≤0.8×T jmax-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三、功率MOSV GS<85%×V GSmax(最大栅极驱动电压)I D_peak<80%×I D_M(最大漏极脉冲电流)V DS<80～90%×额定电压dV/dt<50%～90%×额定值结温<85℃~80%×T jmax(最大工作结温)T case(外壳温度)≤0.8×T jmax-2×θjc×P，2×θjc×P<15℃，θjc是从结到壳的热阻，P是功率损耗。
dcdc功率降额标准
dcdc功率降额标准
DC/DC转换器的降额标准主要基于电压和电流应力。
在选择合适的降额系
数时，需要考虑多个因素，如温度、湿度、机械应力、热设计等。
在降额设计中，元器件的电应力包括电流应力及电压应力，元器件的降额设计能有效提高产品的可靠性。
降额系数一般为～倍。
例如输入电压为16～40V，采用的输入电容器的额
定电压为50V，且应具有倍的耐压能力。
输出电压为5V，采用的整流二极
管反向耐压为45V。
输出电压为10V，所选用的整流二极管的反向耐压为100V等等。
此外，电源模块热设计也是非常重要的，由于DC-DC电源模块为功率模块，产品又要在125℃下长期可靠工作，因此，热设计至关重要。
设计时可采用热分析软件及红外热像仪进行分析、设计、改进。
其具体技术措施如下：
1. 输入/输出滤波回路可采用可靠性较高的片状独石电容器来取代传统的钽
电容，以避免钽电容在高温下失效。
2. 尽量提高产品的效率。
可选用低功耗的元器件，变压器的合理化设计可有效减小产品的内部功耗，同时减少产品的温升。
以上内容仅供参考，具体的降额标准可能会根据不同的应用场景和设备要求而有所不同。
在选择降额系数时，建议咨询相关领域的专家或进行实验验证，以确保设备的可靠性和稳定性。
元器件降额表
裕度（B 级）
发光侧
正向电流 IF
50%以下
光 受 光晶体管
根据光晶体管的各项指标
耦 光 光晶闸管
根据光晶闸管的各项指标
侧 光双向可控硅 根据光双向可控硅的各项指标
印加电压
与额定电压相符合
通电电流
磁芯不可以饱和
90%以下
单元仕样周围温度
允许温度上升
线圈 变压器
A 种绝缘
B 种，E 种绝缘
450C
45deg
线性 IC
集电极损失
PC
结温
Tj
安全动作区域（ASO）
漏极，源极间电压 VDSS
门极，源极间电压 VDSS
漏极电流
ID
漏极尖峰电流
ID（puls）
通道损耗
PCH
通道温度
Tj
周期反向电压
VRRM
非周期反向电压
VRSM
平均正向电流
IF（AV）
浪涌电流
IFSM
正向电流
允许损耗
PD
结温
Tj
正向电流
IF
输入电压
(I2t 的 50%以下)
AC
额定频率的 95～105%(50HZ/60HZ)
继电器工作电压 制线圈触点部
DC 控
印加电压
通电电流
额定电压的±10%以内 使用与电源电压相苻的继电器(250VAC,125VAC)
额定通电电流的 50%以下
浪涌电流
浪涌耐量值的 70%以下
开关
印加电压 通电电流
使用与电源电压相苻的继电器(250VAC,125VAC) 额定通电电流的 80%以下
70%以下 80%以下
90%以下 80%以下 50%以下 90%以下 70%以下 80%以下 90%以下 90%以下 70%以下 90%以下 60%以下 60%以下 80%以下 50%以下 80%以下 70%以下 80%以下 80%以下 80%以下
元器件降额准则GJBZ 35-1993
元器件降额准则编号：WI-TE-006版次：V01编制：审核：批准：目录1.0目的--------------------------------------------------------------------------------42.0适用范围--------------------------------------------------------------------------43.0引用文件--------------------------------------------------------------------------44.0一般要求--------------------------------------------------------------------------45.0详细要求--------------------------------------------------------------------------56.0应用指南-------------------------------------------------------------------------131.0目的为了满足客户对产品可靠性和使用寿命的要求，本标准规定了电子、电气元器件（以下简称元器件）在不同应用情况下应降额的参数及其量值，同时提供了若干与降额使用有关的应用指南。
2.0适用范围本准则适用于我司研发的所有电源产品3.0引用文件GJB/Z 35-1993元器件降额准则4.0一般要求4.1降额等级的划分我司降额等级分别从两方面来划分，一个主要从产品性能方面来考虑，另一个主要从产品经济效益方面来考虑。
首先，为适合我司对产品工作应力从稳态与瞬态两方面来进行要求和评估，从而制定两个降额等级：S—稳态应力降额，T—瞬态应力降额。
稳态应力是指在产品规格书中所规定的全电压输入范围、各种输出条件及环境条件下，产品稳定工作时，器件在某种组合条件下所承受的最大应力。
元器件降额标准(参考)
（适用于ILD）
电流
（适用于ILD）
结温
设法降低
光纤探测器
PIN反向压降
结温
设法降低
光纤 与光 缆
温度
上限额定值—20;下限额定值+20
张力
光纤
耐拉试验的
光缆
拉伸额定值的
弯曲半径
最小允许值的
核辐射
按产品详细规范降额或加固
导线 与电 缆
最大应用电压
最大绝缘电压规定值的
最大应用电流（A）
线规Avg
线绕 电位 器
电压
功率
普通型
非密封功率型
—
—
微调线绕型
环境温度
按元件负荷特性曲线降额
热敏电阻器
功率
最高环境温度(C)
Tam-15
Tam-15
Tam-15
电容
器
固定玻璃釉型
直流工作电压
最高额定环境温度Tam(C)
Tam-10
Tam-10
Tam-10
直流工作电压
固定云母型
最高额定环境温度Tam(C)
Tam-10
输出电流
功率
最高结温（C）
80
95
105
数字电路
双极型电 路
频率
输出电流
最高结温（C）
85
100
115
MOS型电路
电源电压
输出电流
功率
最高结温（C）
85
100
115
混和集成电路
厚模集成电路（W/cm2）
薄模集成电路（W/cm2）
最高结温（C）
85
100
115
大规模集成电路
元器件降额标准(参考)
0.90
0.90
功率
0.80
0.80
0.90
最高结温（℃）
85
100
115
混和集成电路
厚模集成电路（W/cm2）
7.5
薄模集成电路（W/cm2）
6.5
最高结温（℃）
85
100
115
大规模集成电路
最高结温（℃）
改进散热方式降低结温
分离半导体器件
晶体管
方向
电压
一般晶体管
0.60
0.70
0.80
功率MOSFET的栅源电压
电压
0.60
0.70
0.80
电流
0.50
0.65
0.80
最高结温
Tjm（℃）
200
115
140
160
175
100
125
145
≤150
Tjm-65
Tjm-40
Tjm-20
固定电阻器
合成型电阻器
电压
0.75
0.75
0.75
功率
0.50
0.60
0.70
环境温度
按元件负荷特性曲线降额
薄膜型电阻器
电压
0.75
0.75
0.90
电感负载
电感额定电流的
0.50
0.75
0.90
电阻额定电流的
0.35
0.40
0.75
电机负载
电机额定电流的
0.50
0.75
0.90
电阻额定电流的
0.15
0.20
0.35
灯丝负载
灯泡额定电流的
0.50
电子电路中电阻电容器件降额规范
电子电路中电阻电容等器件降额规范电阻器降额规范稳态功率与瞬态功率稳态功率功率降额是在相应的工作温度下的降额，即是在元件符合曲线所规定环境温度下的功率的进一步降额，采用P=V²/R公式进行计算。
为了保证电阻器的正常工作，各种型号的电阻厂家都通过试验确定了相应的降功率曲线，因此在使用过程中，必须严格按照降功率曲线使用电阻器。
当环境温度定于额定温度时（T<Ts）可以施加60%额定功率，不需要考虑温度降额。
当环境温度高于额定温度的时候，需要考虑温度降额，应该进一步降额功耗使用，P=PR(0.6+(Ts-T)/(Tmax-Ts))PR是额定功耗；T是环境温度；Tmax是零功耗时最高环境温度。
瞬态功耗不同厂家，电阻脉冲功耗和稳态功率的转换曲线不同，具体应用时，要查询转换缺陷，将瞬态功率转换为稳态功率，然后在此基础上降额。
厂家额定环境温度为70℃，低于这个温度的时候，直接按照60%进行降额。
当超过这个温度的时候，额定曲线是一个斜线。
降额曲线也按照，最大温度的降额为121℃，然后绘制一条红色的斜线，按照斜线进行降额。
瞬态降额只要时间足够短，电阻可以承受比额定功率大得多的瞬态功率。
要参考厂家资料中的最高过负荷电压参数，再在此基础上降额。
瞬态功耗，又要按照单脉冲和多脉冲，分别进行讨论和分析。
单脉冲：多脉冲：1、合成型电阻器1.1 概述合成型电阻器件体积小，过负荷能力强，但它们的阻值稳定性差，热和电流噪声大，电压与温度系数较大。
合成型电阻器的主要降额参数是环境温度、功率和电压。
1.2 应用指南a) 合成型电阻为负温度和负电压系数，易于烧坏。
因此限制其电压是必须的。
b) 在潮湿环境下使用的合成型电阻器，不宜过度降额。
否则潮气不能挥发将可能使电阻器变质失效。
c) 热点温度过高可能导致合成型电阻器内部的电阻材料永久性损伤。
d) 为保证电路长期工作的可靠性，电路设计应允许合成型电阻器有±15%的阻值容差。
元器件降额标准(参考)
灯泡额定电流的
0.50
0.75
0.90
电阻额定电流的
0.07~0.08
0.10
0.15
触点电压
0.40
0.50
0.70
触点功率
0.40
0.50
0.70
连接器
工作电压
0.50
0.70
0.80
工作电流
0.50
0.70
0.80
最高接触对额定温度TM（℃）
TM-40
TM-20
TM-15
电机
最高工作温度（℃）
－
－
TAM-20
钽电解
直流工作电压
0.50
0.60
0.70
最高额定环境温度TAM（℃）
TAM-20
TAM-20
TAM-20
微调电容器
直流工作电压
0.30~0.40
0.50
0.50
最高额定环境温度TAM（℃）
TAM-10
TAM-10
TAM-10
电感元件
热点温度THS（℃）(简写T)
T-40~25
T-25~10
T-15~0
工作电流
0.60~0.70
0.60~0.70
0.60~0.70
瞬间电压/电流
0.9
0.9
0.9
介质耐压
0.5~0.6
0.5~0.6
0.5~0.6
扼流圈工作电压
0.7
0.7
0.7
继电器
连续触点电流
小功率负荷（＜100mW）
不降额
电阻负载
0.50
0.75
0.90
电容负载（最大浪涌电流）
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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：
通用要求：
长期反向电压<70%～90%×V RRM（最大可重复反向电压）
最大峰值反向电压<90%×V RRM
正向平均电流<70%～90%×额定值
正向峰值电流<75%～85%×I FRM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℃
T case(外壳温度)≤0.8×T jmax-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。
这里很多指标给的是个范围，因为不同的可靠性要求和成本之间有矛盾。
所以给出一个相对比较注重可靠性的和一个比较注重成本的两个值供参考。
下面同理
三、功率MOS
V GS<85%×V GSmax(最大栅极驱动电压)
I D_peak<80%×I D_M(最大漏极脉冲电流)
V DS<80～90%×额定电压
dV/dt<50%～90%×额定值
结温<85℃~80%×T jmax(最大工作结温)
T case(外壳温度)≤0.8×T jmax-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)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×T jma x-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，V dc+V ripple<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T case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：
N pulse为脉冲总数
V r,max最大额定直流电压
V applied实际使用峰峰值电压
(dv/dt)max最大额定脉冲斜率
(dv/dt)applied实际使用脉冲斜率
八，电阻
电阻可以分为三大类：固定线性电阻、固定非线性电阻、可变电阻
固定线性电阻包括：碳膜、金属膜、金属氧化膜、金属釉、碳质等电阻和绕线电阻。
固定非线性电阻包括：NTC、PTC
电阻的可靠性主要取决于电阻的温度，而温度则是环境温度和自身功率损耗产生热量后叠加的效果。
功率和电压都对电阻的选择与使用产生限制：
从图中可以知道，对于阻值低于临界阻值的电阻，使用是受功率限制，而对于高于临界阻值的电阻，使用上是受耐压的限制。
对于单个脉冲的功率限制，取决于脉冲的形状。
同时脉冲的峰值电压必须不能超过额定限制。
电阻的降额使用规则：
1，在有瞬间高压脉冲的电路中使用金属釉电阻
2，在有大的冲击电流的场合使用绕线电阻
3，连续功率<50%×额定功率
4，不要使用>1MΩ的碳膜电阻，因为长期稳定性太差
5，高阻值长期稳定性好的电阻应采用金属釉电阻
6，在热冲击试验后，电阻的阻值必须在±5%的额定范围内
7，可熔断电阻，比如保险丝电阻，不要靠PCB太近，以免PCB过热
8，尽量不要将矩形的贴片电阻用在ESD保护电路，因为矩形的尖角容易放电
9，在电压、电流采样时，如果用贴片电阻，尽量使用尺寸在1206以上的。
10，耐压的降额使用：
对于碳膜、金属膜、金属氧化膜电阻：
R>100K时，V RMS<50%×额定最大连续工作电压
R≤100K时，V RMS<90%×额定最大连续工作电压或90%×(P×R)0.5，以低的为准。
对于碳质电阻、金属釉电阻和绕线电阻：
V RMS<90%×额定最大连续工作电压或90%×(P×R)0.5，以低的为准。
11，电路中有冲击电流的时候的瞬时功率可以按照下面的经验公式计算：
P=I2×R×t/4，其中，t是电流跌落到最大值38%时的时间。
九，磁性元件
磁性元件中，线对线之间的最大电压不能超过下表：
将AWG线规可以按照此式转换为mm单位线径：d=25.4×0.005×92((36-AWG)/39)
漆包线的使用寿命加速因子约为2.5每10℃。
线包的温度降额规定：
CLASS B：95℃～110℃ 注：额定温度是130℃
CLASS F：110℃～125℃ 注：额定温度是155℃
CLASS H：125℃～150℃ 注：额定温度是180℃
磁芯的降额规定：
B max<80%×B sat 在任何条件下。
B sat是磁芯的饱和磁感应强度
T CORE<70%×T curie-10℃ T curie是磁芯居里点温度
十，金属氧化物压敏电阻MOV
T case ≤85℃，在任何条件下
具体选型推荐为：
AC120V/127V 选用150V rms
AC220V 选用275V rms(此项尚存争议)
AC277V 选用320V rms
AC347V 选用420V rms
十一，印刷电路板
PCB材料和最高可用表面温度如下：
FR2 75℃
FR3 90℃
FR4 125℃
CEM1 125℃
CEM3 125℃
此外，有以下一些规则：
可以使用过孔帮助散热
每个过孔流过电流不超过2A
布线之间的间距与电压的关系参考UL935
FR1的导热率是FR4的两倍，但FR1不适合做双面板
十二，保险丝
对保险丝的降额使用，是对电路保护可靠性和保险丝使用寿命之间的妥协。
降额使用保险丝，并不能直接带来产品可靠性的提升。
环境温度和电流是影响保险丝寿命的主要因素。
在25℃下，保险丝的电流应该降额25%使用。
在环境温度升高时，慢熔断的保险丝，要按照0.5%/℃来增加降额。
而快融断保险丝则按照0.1%/℃来增加降额。
十三，光耦
最大工作电压<70%～90%×额定电压
最大工作电流<25%～90%×额定电流
电流传输比，按照产品寿命时间，保留20%裕量
结温<85℃～100℃。