二極管器件降額準則
二極管降額曲線是二極管的一個重要參數(shù),為了測量二極管在較高環(huán)境溫度下能夠整流的最大功率,我們引入降額曲線.掌握了二極管正向平均電流降額曲線就可以讓二極管在安全工作的條件下得到較高的整流功率。
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●半導體器件的選擇
為了合理使用器件，首先必須考慮器件的最大額定值、降額因子及封裝形式。
1、不能超過器件的最大額定值
器件的最大額定值是指器件能夠安全使用的工作條件和環(huán)境條件的極限值。器件使用時，無論條件怎樣惡劣，都不允許超過或瞬時超過規(guī)定的極限值。只有在此規(guī)定值以下使用，才能保證充分發(fā)揮器件的功能，使其可靠地工作，否則就有可能使器件損壞或使參數(shù)退化，壽命大大縮短。
因此，電路設計者在選擇器件時，應充分考慮在初期和整個工作壽命期，外界條件發(fā)生的任何變化（如電流電壓變化、設備原件變化、電路控制調(diào)整、負載變化、信號變化、環(huán)境條件變化等），都不會超過器件所允許的最大額定值。此外，還要注意到器件最大額定值的各項參數(shù)之間是相互聯(lián)系的，在設計和使用時必須兼顧考慮。例如，對于整流器件，其正向平均電流、反向漏電流會受到環(huán)境溫度的限制。
2、降額使用
溫度是影響半導體器件壽命的重要因素，器件的電流和功率額定值與器件所處的熱環(huán)境密切相關(guān)。器件的結(jié)溫越高，運行的失效概率會越大。為了有利于提高器件工作的可靠性，應將器件的最高結(jié)溫控制在允許的范圍內(nèi)，防止器件過熱而導致失效。
降額使用是防止器件過熱的有效措施。為了確保器件工作的可靠性，應考慮對器件的最大額定參數(shù)進行降額使用。器件使用時需要降額的參數(shù)（降額因子）有：電壓、電流、功率、工作結(jié)溫和環(huán)境溫度。降額達不到使用要求時，應選用最大額定值參數(shù)更高的器件。有些器件的某些參數(shù)不允許降額使用，例如電壓基準二極管（穩(wěn)壓二極管）的電壓（Vz）應采用規(guī)格值，不可降額。這種情況應當引起使用者的足夠注意。二極管的典型降額使用范圍見表1（僅供用戶參考）。? ??
[備注]中華人名共和國國家軍用標準元器件降額準則(GJB/Z3593元器件降額準則)
●定義
3.1降額derating
元器件使用中承受的應力(影響元器件失效率的電、熱、機械等負載)低于其額定值，以達到延緩其參數(shù)退化，提高使用可靠性的目的。通常用應力比(又稱降額因子)和環(huán)境溫度來表示。
3.2 額定值?rating
元器件允許的最大使用應力值。?
3.3 應力?stress
影響元器件失效率的電、熱、機械等負載。?
3.4 應力比?stress ratio
元器件工作應力與額定應力之比。應力比又稱降額因子。?
●要求
4.1降額等級的劃分
通常元器件有一個最佳的降額范圍。在此范圍內(nèi)，元器件工作應力的降低對其失效率的下降有顯著的改善，設備的設計易于實現(xiàn)，且不必在設備的重量、體積、成本方面付出大的代價。按設備的可靠性要求、設計的成熟性、維修費用和難易程度、安全性要求，以及對設備重量和尺寸的限制因素，綜合權(quán)衡確定其降額等級。在最佳降額范圍內(nèi)推薦采用三個降額等級。
4.3降額的限度
將額可以有效地提高元器件的使用可靠性，但降額是有限度的。
4.4降額量值的調(diào)整
不應將降額量值絕對化。降額是多方面因素綜合分析的結(jié)果。
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