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                      貼片二極管、貼片三極管如何对最大额定值减额设计使用?

                      工程師在對電路進行可靠性設計時,如何對最大額定值減額,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准例子見表1。

                      关于最大额定值,半导体器件的最大额定值通常规定为“绝对最大额定值”,必须严格注意绝对不能超过各类型最大额定值表中所表示的数值。例如,从 JIS C 7030的定义中摘录的内容如下所示。

                      所謂的絕對最大額定值,是指適用于任何一種三極管的工作条件和环境条件的临界值,是根据已公布的有关该三極管的标准来决定的。在任何条件下都不能超过该临界值。这些数值都是由三極管生产商長電科技决定的,長電科技保证:只要在小于等于这些临界值的条件下使用,就能够充分发挥产品作用。(依据 JIS C 7030)

                      如果不小心超过了最大额定值就会直接导致该产品的恶化或损坏,即使稍后再工作也会严重缩短其寿命。所以在设计使用半导体器件的电子电路时,必须注意在使用中无论外部条件如何变化都不能超过该器件指定的最大额定值。此外,这些最大额定值的各个项目之间大多密切相关,因此必须特别注意不要使各个项目同时达到最大额定值。例如,当对使用的三極管外加電流、電壓时,虽然都不超过最大额定值,但功耗却是两者的乘积,这个数值必须保持在该三極管的集电极损耗容限范围内。此外,不仅要注意直流最大额定值,还必须注意脉冲用途情况下的安全工作区(SOA)、负载轨迹、峰值電壓和電流。

                      表 1 減額設計標准例子注 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
                      器件环境溫度 Ta=0~45℃ 同左
                      其他 功耗、环境溫度、散热条件 Tj=PD× RθJA +Ta
                      濕度 相对濕度 RH=40~60% 同左
                      其他 一般在因溫度急剧变化等而产生结露的情况下,要对印刷电路板采取涂层处理。
                      電壓 耐壓 最大額定值×0.8或 0.8以下 同左
                      过電壓 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 最大额定值×0.5或 0.5以下(特别是功率系列三極管)
                      脈沖注 3 SOA 不超過産品目錄的最大額定值
                      電湧 ≤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,在过渡状态下,電湧等峰值電壓、電流、功率和結溫不能超过最大额定值,为提高可靠性,减额可设定为上述的平均值。
                      在設備的設計階段,需在確保可靠性的基礎上考慮上述減額標准。當難以將值設定在這些標准所規定的範圍內時,需要考慮其他方法,如選擇最大額定值更高的器件等。

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