无线电爱好网

 找回密码
 注册

QQ登录

只需一步,快速开始

扫一扫,访问微社区

无线电爱好网 首页 技术应用 初学入门 查看内容

电源各元器件降额使用参考

2024-2-23 11:26| 发布者: 闪电| 查看: 14| 评论: 0

摘要: 降额使用规则的制定,是依据最差工况(worst case)来制定的。处于最差工况工作的元件,是实际寿命达不到额定寿命的重要因素。最差工况,就是元件工作时承受着最大应力的工作状况。这种情况一般由外部环境的参数比如温 ...


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Tcase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。

651d11d8-cefc-11ee-a297-92fbcf53809c.jpg

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:

652d3932-cefc-11ee-a297-92fbcf53809c.png

其中:

Npulse为脉冲总数

Vr,max最大额定直流电压

Vapplied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:

65329cba-cefc-11ee-a297-92fbcf53809c.jpg

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,VRMS<50%×额定最大连续工作电压

R≤100K时,VRMS<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:

VRMS<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:

65411056-cefc-11ee-a297-92fbcf53809c.jpg

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:

Bmax<80%×Bsat 在任何条件下,Bsat是磁芯的饱和磁感应强度

TCORE<70%×Tcurie-10℃     Tcurie是磁芯居里点温度

十、金属氧化物压敏电阻MOV

Tcase ≤85℃,在任何条件下,具体选型推荐为:

AC120V/127V    选用150Vrms

AC220V        选用275Vrms(此项尚存争议)

AC277V        选用320Vrms

AC347V        选用420Vrms

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℃因为降额使用其实是个经验性的东西。

12

路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋

QQ|关于本站|小黑屋|Archiver|手机版|无线电爱好网 ( 粤ICP备15040352号 ) 无线电爱好技术交流5 无线电爱好技术交流1无线电爱好技术交流9开关电源讨论群LED照明应用、电源无线电爱好技术交流4无线电爱好技术交流8无线电爱好技术交流10无线电爱好技术交流11

粤公网安备 44030702001224号

GMT+8, 2024-3-13 14:51 , Processed in 0.109200 second(s), 17 queries .

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

Copyright © 2001-2020, Tencent Cloud.

返回顶部