Надежность – вещь, которой никак нельзя пренебрегать! В целом, современные компоненты весьма надежны, но бывают ситуации, когда вследствие неправильного использования, что-то быстро выходит из строя. Обычно каждый элемент имеет некоторый набор максимально допустимых параметров, и эти числа нужно обязательно учитывать.
Принцип здесь простой: чем "легче жизнь" элемента
– чем дальше он от предельно допустимых значений – тем дольше он живет. Про полупроводниковые элементы говорят, что переход от работы при максимальном значении одного из параметров на работу при 90% от этого максимального значения (то есть "облегчение жизни" на 10% от предела) увеличивает его срок службы в 10 раз. Долговечность некоторых конденсаторов гарантируется, если напряжение на них не превосходит 70% от максимального.
Ситуация, когда максимальное значение принимают сразу два параметра – вообще недопустима!
Значит ли это, что если элементы нагружать не более чем на 30% (использовать комплектующие с трехкратным запасом), то надежность устройства сильно возрастет? Нет, это не так, такой запас является излишним. Надежность элемента сохраняется достаточно высокой при работе в режимах примерно до 70…80% от максимального. Естественно, что эти 70…80% соответствуют самым худшим условиям работы – наибольшим значениям напряжений, токов, температур. Причем, если к максимальным значениям приближаются сразу несколько параметров, то нагрузку на элемент надо снижать. Как правило, элемент сохраняет максимальную надежность, если все его параметры не превышают 70% от максимума. Из этого и будем исходить.
Кроме значений напряжений и токов, деградацию полупроводниковых приборов и электролитических конденсаторов вызывает повышенная температура. При конструировании устройства следует помнить, что температура корпуса полупроводникового прибора (особенно, если корпус пластмассовый) всегда ниже, чем температура кристалла. Поэтому перегрев может иметь место и при относительно невысокой температуре корпуса. Особенно ярко это выражается при импульсном характере работы элемента. Например, у выпрямительного диода температура корпуса примерно пропорциональна среднему току через диод, а максимальная температура кристалла (в зоне n-р перехода) – максимальному току, который в разы больше.
Электролитические конденсаторы обычно выпускаются двух вариантов: для работы при температуре до 85 градусов и для работы при температуре до 105 градусов. Высокотемпературные конденсаторы обычно крупнее и дороже аналогичных низкотемпературных. При работе конденсатора в выпрямителе, когда ток через конденсатор протекает короткими мощными импульсами, температура внутри конденсатора превышает температуру его корпуса. Поэтому требование к запасу по температуре окружающей среды актуально. Этот запас должен составлять не менее 20% от максимальной рабочей температуры.
Деградация компонента вследствие неправильных режимов работы не всегда приводит к его отказу. Иногда случается, что компонент остается работоспособным, но его свойства значительно ухудшаются. Так, напри-
мер, происходит с электролитическими конденсаторами. При этом блок питания не обеспечивает требуемого качества питания, а мы грешим на усилитель, что он плохо играет…
Источник: Рогов И.Е. Конструирование источников питания звуковых усилителей. – Москва: Инфра- Инженерия, 2011. – 160 с.
- Предыдущая запись: Два "неправильных” примера, взятых из жизни
- Следующая запись: ПАНОРАМНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КОМПЛЕКСНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ОТРАЖЕНИЯ И ЗАТУХАНИЯ ДЛЯ КОРОТКОВОЛНОВОЙ ЧАСТИ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА
- Подсчет элементов массива (0)
- ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО РАДИОПРИЕМНИКА (0)
- УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКИ АККУМУЛЯТОРОВ (0)
- ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕСКОЛЬКИХ ЛИТИЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (0)
- ИНДИКАТОР УРОВНЯ НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕМЕНТА ПИТАНИЯ (0)
- ИНДИКАТОР СТАТУСА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ (0)
- СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЛИТИЕВОГО АККУМУЛЯТОРА ДЛЯ ПИТАНИЯ УСТРОЙСТВ ПАМЯТИ (0)