元器件可靠性降额规范V1.0

1、港湾网络有限公司技术规范 内部公开港湾网络有限公司文 件 编 号文 件 版 本共33页文件编号由数据中心归档时加上，宋体小四，加粗A0元器件可靠性降额规范2004-11-06发布 2004-11-06实施 港湾网络有限公司 前 言本规范起草部门：部本规范起草人： 部 部本规范审核人： 部本规范批准人： 部本规范修订记录：修订版本修订日期修订内容修改人审核 目 录1目的62范围63定义6l降额6l额定值6l应力6l应力比6l温度稳定64一般要求7l降额等级的划分7l降额的限度7l降额量值的调整75集成电路7l主要应力7l降额原则7l应力分析8l检查内容96三极管9l主要应力9l降额原则10l应力

2、分析10l检查内容127二极管12l主要应力12l降额原则12l应力分析13l检查内容148电阻14l主要应力14l降额原则15l应力分析15l检查内容169热敏电阻17l主要应力17l降额原则17l应力分析17l检查内容1810电容18l主要应力18l降额原则18l应力分析18l检查内容1911磁性器件19l主要应力19l降额原则20l应力分析20l检查内容2112继电器21l主要应力21l降额原则22l应力分析22l检查内容2213晶体晶振23l主要应力23l降额原则23l应力分析23l检查内容2314空气开关23l主要应力23l降额原则24l应力分析24l检查内容2415连接器24l主要

3、应力24l降额原则24l应力分析25l检查内容2516保护器件26l主要应力26l降额原则26l检查内容2617开关26l主要应力26l降额原则26l应力分析26l检查内容2718EMI滤波器27l主要应力27l降额原则27l应力分析27l检查内容2819电源28l主要应力28l降额原则28l应力分析29l检查内容2920降额举例30l钽电容30l陶瓷电容31l电解电容31l电阻31lLDO32l大规模集成电路33l保险丝3321简单总结3422引用标准341 目的本规范旨在保证硬件开发中器件的工作应力都小于其额定应力，以保证单板的可靠性。本规范规定了单板审查中器件工作应力可靠性审查的内容，包

4、括各类器件的降额参数，降额要求，降额参数的具体测试、计算方法。建议降额审查在“单板详细设计” 阶段进行，保证器件使用符合降额规范的要求，在“单板硬件调试”或者中试状态对设计进行测试，验证降额指标是否实现。降额审查的主要目标是分立器件的电、热特性以及集成电路的热特性。2 范围本规范适用于公司所有单板的器件工作应力可靠性审查。3 定义l 降额元器件使用中承受的应力低于其设计的额定值。通常用应力比和环境温度（或结温）来表示。l 额定值对某一特定参数而言，元器件设计允许承受的最大应力值，如温度、电压、电流等。l 应力能影响元器件失效率的电、热、机械等负载。l 应力比元器件工作应力与额定应力之比，又称降

5、额因子。l 温度稳定在实验室环境条件下，器件表面温度变化率不超过每小时2时认为器件已达到温度稳定，通常认为单板稳定工作0.5h以上就达到了温度稳定，可以进行测量。对于结温等测试，可以按照这个标准认为温度已经稳定。4 一般要求l 降额等级的划分通常元器件有一个最佳的降额范围，在此范围内，元器件工作应力的降低对其失效率的下降有显著的改善，设计易于实施，且不必在产品的体积、重量、成本等方面付出大的代价。对于通信产品，通常使用的是商业器件，但设备成本高，修理费用高，允许设备不能工作时间很短，而且产品对尺寸也有一定要求。所以，对于通信产品的降额等级要求，选取高可靠性的等级。l 降额的限度降额可以有效地提

6、高元器件的可靠性，但降额是有限度的。通常，超过最佳范围的更大降额，元器件可靠性增长的相对效益下降，而设备的体积、重量、成本却会有较快的增加。有时候过度的降额会使元器件的正常特性发生变化，甚至可能找不到满足功能要求的元器件，过度的降额还可能引入新的失效机理或导致元器件数量不必要的增加，结果反而会使产品的可靠性下降。l 降额量值的调整不应将本规范推荐的降额量值绝对化。降额是多方面因素综合分析的结果。本规范规定的降额值在设计上是可行性的，而且考虑了可靠性增长相吻合的设计限制。在实际使用中由于条件的限制，运行降额值做一些变动，即某一降额参数可与另一参数彼此综合调整。在某些情况下，超过本规范所提出的降额

7、量值的选择可能是合理的，但也应在认真权衡的基础上做出。5 集成电路l 主要应力对于商业应用，集成电路主要的降额参数为最高结温Tjmax。其他还有：扇出数、工作频率（最大工作频率）、最高结温、耗散功率。l 降额原则类型降额参数降额情况数字电路（MOS、双极型）扇出数工作频率( 最大工作频率)最高结温Tjmax8080（双极型）80（MOS）95线性电路（MOS、双极型）耗散功率PD最大结温Tjmax7595大规模集成电路工作频率结温满足功能前提下尽量低尽量低对于集成电路工作时最高结温的降额要求，一般都要求：Tj0.6(Tjmax25)20通常Tjmax为150时，即要求Tj95。l 应力分析1)

8、 扇出数计算：由于数字电路输出有高电平和低电平两种可能，因此要根据驱动器件输出高/低电平时的输出/输入电流以及负载在输入高/低电平时的输入/输出电流分别计算高电平的扇出数和低电平的扇出数，然后取两者中小的那一个。扇出数的降额在此基础上降额。扇出数的计算主要是考虑集成电路输出端电流的驱动能力。2) 工作频率：在设计中需要考虑根据电路的工作频率来选用合适的器件，测试工作频率可使用频率计。3) 耗散功率耗散功率的计算、测试都比较困难，通常可以不单独考虑，主要通过结温降额来保证。4) 最高结温：测试仪器：多点热电偶温度仪元器件表面温度的测点布置方法：l 扁平封装的集成芯片表面温度的测点应布置在发热平面

9、的几何中心。l 装有散热器的元件应将测点布置在散热器基板上部对应于元器件发热中心的位置，不能布置在翘片上。l 其他元器件表面温度测点的位置，应视其热点情况而定。温度值到温度判定参数值推算方法：对于器件实际能测得到的测点温度仅可能是器件壳体表面温度或器件上散热器基板上部的温度。很多情况下无法直接测到降额参数描述的器件温度判定参数。因此为了进行有效的热设计温度测试通过判断，必须明确测点温度值到温度判定参数值的推算方法。、由器件壳温测点温度推算其结温推算公式如下；器件结温：TjPcjcTA短期工作Tc式中：Pc-通过器件封装外壳散去的热耗（W）。根据热设计经验，推荐按通过单板PCB传导的热量占总功耗

10、的比例按60%计算，因此Pc=40%器件功耗。jc -器件结到器件壳体的热阻（/W）；TA短期工作-为器件在市场运行时短期工作的最高环境温度，通常的产品规格中均有说明；Tc-器件壳体表面温升，可通过实验室环境测试获得，TcTcTA实验室；Tc-实验室条件下，器件壳体表面温度，即测点温度；TA实验室环境温度；例：某室类型产品要求在45环境温度下能正常工作，单板上某塑封装器件功耗为2W，jc值为15/W，常温下测得壳体表面温升Tc为28，则推算45环境温度时该器件的工作结温为：T散热器基板上部测点温度推算器件的结温由于散热器底部固定面到基板上部的热阻非常小（0.01/W左

11、右），因此可以认为散热器底部固定面温度等于此时的测点温度。器件结温：TjP（jccs）TA短期工作Ts式中：P器件功耗值（取此值的原因是：对于加散热器的器件，通过PCB传导的热量占的比例较小）；jc -器件结到器件壳体的热阻（/W）；cs为器件表面与散热器固定面间的接触热阻（/W），此热阻值与固定方式相 关；TA短期工作-为器件在市场运行时短期工作的最高环境温度，通常的产品规格中均有说明。Ts散热器基板温升，可通过实验室环境测试获得，TsTsTA实验室；Ts-实验室条件下，散热器基板温度，即此时的测点温度；TA实验室环境温度；例：某产品要求在40环境温度下能正常工作，采用完全自然对流散热，某器

12、件功耗为3.5W，外壳上表面与散热器的接触面积为30mm30mm, jc值为16/W，采用LOCTITEOUTPUT315胶固定散热器，该胶的导热系数为0.808W/m.，形成的胶层为1.2710-4米，计算得接触热阻为0.175/W。常温下测得散热器基板上部测点温升为14，则40环境温度时：Ts401454Tj3.5（160.175）54110.6注：一般来讲，器件功耗大部分以热量形式耗散，所以在温度计算时，直接取功耗。l 检查内容器件位号器件编码器件名称最大扇出数实际扇出数额定工作频率工作频率允许最高结温长期工作结温额定功耗耗散功率扇出数降额频率降额功率降额结温降额是否合理查手册，并计算实

13、测查手册实测查手册实测查手测实测实际扇出数/最大扇出数工作频率/额定功耗耗散功率/额定功率参见公式是/否6 三极管含双极型晶体管、场效应晶体管、单结型晶体管等。l 主要应力耗散功率，电压，电流，结温，击穿电压。l 降额原则类型降额参数降额情况双极型三极管耗散功率Pd最大电压Vce击穿电压V(BR)最大结温Tj最大电流ICmax908070Tjmax-4070场效应三极管耗散功率Pd击穿电压V(BR)最大结温Tj最大电流Imax9060Tjmax-4070l 应力分析三极管参数说明：V(BR)cbo 指发射极开路时，集电极和基极间的反向击穿电压。V(BR)ceo 指基极开路时，集电极和发射极间的

14、反向击穿电压，V(BR)ceo V(BR)cbo 。V(BR)ebo 指集电极 开路时，发射极和基极间的反向击穿电压，普通晶体管V(BR)ebo比较小，只有几伏。PCM集电结最大允许耗散功率。晶体管工作时，集电结要承受较高的电压并流过较大电流，在集电结上要消耗一定的功率，从而导致集电结发热、结温升高。当结温过高时，管子的性能下降，甚至烧坏管子，PCM就是集电结因受热而引起管子参数变化不超过规定值时，集电结耗散的最大功率。Iceo指基极开路时，集电极和发射极间的电流，称为集电极穿透电流。Vces指三极管饱和导通时，C、E间的电压，称为饱和压降。通常把VceVbe（即集电结零偏）时称为临界饱和，当

15、VceVbe时，三极管进入饱和区。1) 电压降额：对应小信号、线性应用、静态或低频使用等场合，如果不存在因感性负载或三极管瞬时开关所造成的尖峰电压，可以通过计算得到三极管的最高可能工作电压（即最坏情况）作为降额依据，当计算结果满足降额要求时，一般可以不再进行测试；当三极管工作在开关状态、负载呈感性或高频使用时，可能存在瞬时尖峰电压，需要用示波器测量三极管的实际电压作为计算依据。参见下表：降额参数应用场合计算或测试方法应用举例集射电压Vce漏源电压Vds线性放大（含小信号放大、功率放大）非感性负载按放大电路的供电电压计算降额音/视频放大线性稳压调整输入缓启动及限流保护按输入电源电压的最大值计算降

16、额线性稳压电路调整管单板-48V输入缓启动电路用VMOS管小信号开关且为非感性负载按电路供电电压计算降额板间串口电路用三极管电压Vce、Vcb、Vec漏电电压Vds感性负载功率开关开关电源调整用示波器有源探头测试控制继电器/交流接触器用的三极管开关开关电源的调整管2) 功率降额：当三极管工作于线性区域、低频工作、纯阻负载时，功耗一般可通过电压/电流计算得到，当计算结果满足降额要求时，一般可以不再进行测试；当工作于开关状态、高频工作或负载呈明显容性或感性时，因存在电压/电流尖峰、开关损耗，计算难度和误差相对较大，需要通过测试结温来保证，或者简单处理，在环境温度最高的前提下，要求壳温小于最大结温5

17、0度。参见下表：应用场合计算或测试方法应用举例低频开关电平驱动导通时：PC1VCESIC截至时：PC2VCE ICEO取其中较大者计算降额（场效应管类似）驱动继电器、LED低频开关脉冲驱动PCVCESICDVCE ICEO（1-D）其中D为开关导通占空比（场效应管类似）脉冲信号发生器的输出驱动管线性稳压调整按PC（Vinmax-Voutmin）Ioutmax计算降额线性稳压电路调整管输入缓启动及限流保护按负载短路时三极管通过的电流乘以输入电压计算降额单板48V输入缓启动电路用MOS管其他通过测试结温（通道温度）来计算射频功放开关电源的调整管3) 最大结温降额：仪器：多点热电偶温度仪在器件工作达

18、到热平衡时，用点温计测量其最热处的壳温（可以用其中一点监测环境温度，从而能够消除测试准确度不够所带来的误差）。对于带散热片的三极管，推荐测试其壳温。即三极管散热片与外加绝缘片界面处（对绝缘封装的三极管则是与散热器界面处）的最高温度，理论上的测量点在散热片正中（有孔的部分除外）。实际操作上此点不易测量，可考虑在散热器上打一小孔，灌满导热硅脂，然后用单点点温计测量其温度值（对贴片三极管，测量露出的散热片部分即可；对实在无法打孔的散热器也可测量器件边缘与绝缘膜处的温度，但应注意这种测量误差很大，尽量不用）。对于不带散热器的三极管，将测温探头粘在器件塑壳上，直接测量其温度值，即为壳温。对控制电路用的小

19、信号三极管特别是贴片三极管（无散热片），可以不用逐个测量其壳温。可根据器件分布，划分出区域，每个区域测量一个最热点壳温即可。由壳温测点温度推算其结温，推算公式如下：结温: Tj=PcjcTA短期工作Tc在有jc的条件下，一般不要使用ja或者ca来计算结温，因为ja、ca都和通风、散热、走线等外部因素相关。器件手册中的ja按照JEDEC规定器件工作于1立方英尺的静止空气中的条件下测量得到的。式中：Pc-通过器件封装外壳散去的热耗（W）。根据热设计经验，推荐按通过单板PCB传导的热量占总功耗的比例按60%计算，因此当器件没有装散热片时，Pc=40%器件功耗；当器件安装了散热片时，Pc器件功耗；jc

20、 -器件结到器件壳体的热阻（/W）；TA短期工作-为器件在市场运行时短期工作的最高环境温度，通常的产品规格中均有说明。Tc-器件壳体表面温升，可通过实验室环境测试获得，TcTcTA实验室Tc实验室条件下，器件壳体表面温度，即测点温度；TA实验室实验室环境温度l 检查内容器件位号器件编码器件名称额定工作电压实际最高可能工作电压允许最高结温最高结温耗散功率耗散功率电压降额结温降额功率降额是否合理查手册实测查手册实测并计算实测并计算查手册实际最高可能工作电压/额定工作电压参见公式耗散功率/额定功率是/否7 二极管含小信号/开关、整流管/桥、微波管、瞬态电压抑制二极管、稳压管等。l 主要应力正向电流，

21、反向电压，最高结温，耗散功率，平均电流。l 降额原则对于二极管，应力审查最重要的参数为最高结温和反向电压，对于器件工作时最高结温的降额要求，通常都要求：Tj Ifrm If。Vrm 指二极管在使用时所允许加的最大反向电压，也称反向峰值电压。超过此 值容易发生反向击穿或反向电流过大。通常取反向击穿电压V(BR)的一半作为Vrm。Pz 指稳压二极管的额定功耗，它是由管子温升所限定的参数，与PN结所用的材料、结构及工艺有关。使用时不允许超过此值。Iz 稳定电流，指稳压二极管正常工作时的参考电流。电流小于此值时，稳压效果变差，大于此值时，稳压效果好。稳定电压的最大值Izmax 有一个限制，即Izmax

22、=Pz/Vz（Vz为稳定电压）。由于稳压二极管的两个参数Izmax与Pz是相互关联的，因此可选择其中一个参数考虑降额即可。1) 反向电压：用示波器测量二极管的实际反向电压Vr（峰值）作为计算依据。在Vrm的基础上进行降额。注：重点关注电源用整流二极管，一般5V以下电路中使用的二极管，其反向工作电压远小于器件允许的最大反向工作电压，可不考虑。2) 正向电流：主要考核平均正向电流If。用示波器测量二极管的电流波形，取平均值；对电源整流二极管可以用万用表测量负载电流或直接通过计算得到负载的最大电流，再推算出二极管的正向平均电流（半滤整流电路中按负载电流、全滤和桥式整流电路中按负载电流的一半计算），也

23、可以测量回路中某个电阻两端的电压来换算；对于脉冲工作情况还应测量重复/非重复峰值正向电流，整流二极管一般还应考核上电时的浪涌电流是否符合要求。测试方法是：用示波器观察刚开机时的电流波形，测量出最大值，记为Ifsm，在Ifsm 的基础上进行降额。3) 耗散功率：一般小信号二极管、低频小功率整流二极管（1A以下），只要电流降额满足要求，通常可不考虑；开关电源使用的高频整流二极管及较大功率的二极管可通过结温降额来保证。稳压二极管的耗散功率Pd可直接通过IzmaxVz计算得到，在Pz的基础上进行降额。Izmax为最大工作电流，通过计算得到，计算：Izmax(Vimax-Vzmin)/R-Ilmin。4

24、) 最高结温：仪器：多点热电偶温度仪在器件工作达到热平衡时，用点温计测量其最热处的壳温（可以用其中一点监测环境温度，从而能够消除测试准确度不够所带来的误差）。对于带散热片的二极管，推荐测试其壳温。即二极管散热片与外加绝缘片界面处（对绝缘封装的二极管则是与散热器界面处）的最高温度，理论上的测量点在散热片正中（有孔的部分除外）。实际操作上此点不易测量，可考虑在散热器上打一小孔，灌满导热硅脂，然后用单点点温计测量其温度值（对贴片二极管，测量露出的散热片部分即可；对实在无法打孔的散热器也可测量器件边缘与绝缘膜处的温度，但应注意这种测量误差很大，尽量不用）。对于不带散热器的二极管，将测温探头粘在器件塑壳

25、上，直接测量其温度值，即为壳温。对控制电路用的小信号二极管特别是贴片二极管（无散热片），可以不用逐个测量其壳温，可根据器件分布，划分出区域，每个区域测量一个最热点壳温即可。由壳温测点温度推算其结温，推算公式如下：结温：Tj=PcjcTA短期工作Tc式中：Pc-通过器件封装外壳散去的热耗（W）。根据热设计经验，推荐按通过单板PCB传导的热量占总功耗的比例按60%计算，因此当器件没有装散热片时，Pc=40%器件功耗；当器件安装了散热片时，Pc器件功耗；jc -器件结到器件壳体的热阻（/W）；TA短期工作-为器件在市场运行时短期工作的最高环境温度，通常的产品技术标准中均有说明（如邮电部相关规范）规定

26、。Tc-器件壳体表面温升，可通过实验室环境测试获得，TcTcTA实验室Tc实验室条件下，器件壳体表面温度，即测点温度；TA实验室-实验室环境温度l 检查内容器件位号器件编码器件名称最大反向电压查手册实际最大反向电压实测最大正向平均电流查手册实际平均正向电流实测重复峰值正向电流查手册实际重复峰值正向电流实测非重复峰值正向电流查手册实际浪涌电流实测额定功耗查手册耗散功率实测允许最高结温查手册长期工作结温实测并计算结温降额参见公式反向电压降额实际最大反向电压/最大反向电压电流降额实际重复峰值正向电流/重复峰值正向电流功率降额耗散功率/额定功率浪涌电流降额实际浪涌电流/非重复峰值正向电流是否合理是/否

27、8 电阻l 主要应力功率、最大工作温度。l 降额原则类型降额参数降额情况片状薄膜电阻器功率最大工作温度50Tmax-40薄膜电阻器功率最大工作温度电压（脉冲状态）50Tmax-4070薄膜电阻器（功率型）功率最大工作温度50Tmax-25电阻网络功率最大工作温度50Tmax-27对于电位器，应注意大多数的应用情况是只有部分电阻体流过电流，在此情况下必须按照承受电流流过电阻值来计算功率，此功率值必须满足50的降额要求。l 应力分析1) 电压电阻的工作电压参数有两个：额定电压和极限电压。最高工作电压取额定电压与极限电压的小值，电压降额是针对最高工作电压来进行。对于线绕电阻是避免线圈间短路的产生，对

28、于其它电阻是防止产生极间飞弧现象。电阻器厂家技术手册中列出最高使用电压（MAX WORKING VOLTAGE）,是指极限电压。举例说明如何确定最高使用电压。如AVX公司的某系列贴片电阻中一个0603、1/8W、1 M欧的电阻，按照额定功率和阻值计算（P=U2/R，U1=(0.125*106)0.5=353V，查阅厂家手册，对于该系列0603、1/8W的电阻，其最大工作电压（Max Working Voltage）为：U250V。二者取其小，则最高使用电压为50V（因为超过50V时，虽然从散热的角度可以忍受，但可能会在膜层的刻槽间发生飞弧击穿而损坏）。降额后不超过35V。在48V电源中使用贴片

29、电阻时要注意不要使用尺寸太小的。(修改插装电阻举例为贴片电阻举例)对用于非脉冲状态下电阻电压的测试，可采用万用表或者示波器测试。对于用于脉冲状态下电阻电压的测试，因为涉及到脉冲占空比，用万用表测试不正确，则必须采用示波器（20MHz）进行测试。对于有一端接地的电阻，可以使用普通探头进行测试（电压超过普通探头范围时，要使用高压探头）。将探头的地接到被测电阻的地端，探头接到电阻的另一端，千万不能接反，否则会造成短路。调节示波器，使波形完整地显示在屏幕上，打开DPO功能，用光标读出电阻的平均工作电压和峰值电压。对于两端都不接地的电阻要使用差分探头。将差分探头的地与单板的地相连，探头正负两端分别接到被

30、测电阻的两端，调节示波器，使波形完整地显示在屏幕上，打开DPO功能，用光标读出电阻的平均工作电压和峰值电压。如果没有差分探头，也可以使用两个普通探头代替，将两个探头的地都接到单板的地，探头分别接到被测电阻的两端，使用示波器的减法运算功能得出电阻工作电压。2) 功率功率降额是在相应的工作温度下的降额，即是在元件负荷曲线所规定环境温度下的功率的进一步降额。采用PV2/R公式进行计算。电阻器的参数有额定功率、额定环境温度（如上图70）和零功率点最高环境温度Tmax（如上图130）。降额以后工作的实际功率和温度都要符合器件的降额曲线要求。3) 温度仪器：多点热电偶温度仪方法：测试电阻的工作环境温度时，

31、对于发热不大的电阻，不用逐个测量环境温度，可根据器件分布，划分出区域，每个区域测量一个最热点温度做环境温度即可，也可直接测量机框出风口温度。对于功耗较大的电阻，可利用热电耦测量电阻上方的环境温度，离器件1.2cm左右，注意不要贴着电阻（可以用其中一点监测环境温度，从而能够消除测试准确度不够所带来的误差）。在实验室环境条件下，测量电阻达到温度稳定时的机箱内环境温度，与当时实验室环境温度之差。计算出器件温升：温升机箱内环境温度实验室环境温度通过温升计算出电阻在市场运行时的实际工作温度：实际工作温度产品短期工作的最高环境温度温升产品短期工作的最高环境温度在通常的产品规格中均有标注。l 检查内容器件位

32、号器件编码器件名称最高工作电压工作电压额定功率最大工作温度工作温度工作平均功率电压降额功率降额温度降额是否合理查手册实测查手册查手册实测通过工作电压和电阻值计算得到工作电压/最高工作电压工作平均功率/额定功率工作温度最大工作温度是/否注：对于上下拉电阻、板内信号匹配电阻，通常都可以满足降额要求，可不考虑。对于金膜电阻、片状电阻注意必须同时满足平均功率降额和电压降额。9 热敏电阻l 主要应力耗散功率，温度。l 降额原则类型降额参数降额情况热敏电阻耗散功率（额定最大功率）热点温度（）50Tmax-50l 应力分析1) 热点温度仪器：多点热电偶温度仪在热敏电阻工作达到热平衡时，用点温计测量其最热处的

33、壳温（可以用其中一点监测环境温度，从而能够消除测试准确度不够所带来的误差），其温升：温升壳温实验室环境温度通过温升计算出热敏电阻在市场运行时的实际工作温度：实际工作温度产品短期工作的最高环境温度温升产品短期工作的最高环境温度在通常的产品规格中均有说明。2) 耗散功率因为热敏电阻的电阻值与温度有关，不同的温度会导致电阻值的不同，电阻值的变化有可能导致电阻两端电压的不同，这必然使电阻的耗散功率不同。因此测试、计算热敏电阻的耗散功率的时候不能象普通电阻那样简单。在测试热敏电阻工作电压的时候，同时要对工作温度进行监控，通过示波器或者万用表得出工作电压的平均值和峰值，通过热电偶得出工作温度，根据相关手册

34、的参数计算出当时的电阻，在通过PV2/R公式计算出功率。3) 工作电压测试方法：对于有一端接地的电阻，可以使用普通探头进行测试（电压超过普通探头范围时，要使用高压探头）。将探头的地接到被测电阻的地端，探头接到电阻的另一端，千万不能接反，否则会造成短路。调节示波器，使波形完整地显示在屏幕上，打开DPO功能，用光标读出电阻的平均工作电压和峰值电压。对于两端都不接地的电阻，要使用差分探头。将差分探头的地与单板的地相连，探头正负两端分别接到被测电阻的两端，调节示波器，使波形完整地显示在屏幕上，打开DPO功能，用光标读出电阻的平均工作电压和峰值电压。如果没有差分探头，也可以使用两个普通探头代替，将两个探

35、头的地都接到单板的地，探头分别接到被测电阻的两端，使用示波器的减法运算功能得出电阻工作电压。因为工作温度不是固定的，所以需要在不同的温度下对电阻的工作电压和功率进行测试计算，保证在允许的工作温度范围内，工作电压和功率满足降额要求。可以只抽取典型的和极端的工作温度进行测试、计算。l 检查内容器件位号器件编码器件名称最高工作温度热点温度额定最大功率工作电压对应电阻值耗散功率温度降额 功率降额是否合理查手册实测查手册实测查手册计算最高工作温度耗散功率/ 额定功率是/否10 电容l 主要应力直流电压，最高壳温等，直流电压施加的直流电压施加交流峰值电压。l 降额原则类型降额参数降额情况纸/塑料薄膜电容陶

36、瓷电容直流电压最高壳温60TAmax-10钽电解电容直流电压最高壳温反向电压（，最大正向额定直流电压）50TAmax-202铝电解电容直流电压最高壳温60TAmax-20其中，TAmax是电容器额定环境温度，常见是70-85。对于固体钽电解电容器:1) 通常不允许施加反向电压。特殊情况下：25时不能超过最大额定电压值的15；55时不能超过10；85时不能超过5；125时不能超过1。2) 通常钽电容器应用于电源滤波电路时，工作电压至少应降额50；当应用于非电源滤波电路时，工作电压至少应降额70，钽电容禁止用于-48V电源做滤波。为限制冲击电流，串联保护电阻对降低固体钽电解电容器的失效率至关重要，

37、同时可防止电容器短路时对设备造成危害。通常建议在工作电压低于30V时，串联电阻的推荐阻值为3欧姆/伏特，当工作电压大于30V时，串联电阻的推荐阻值为6欧姆/伏特。l 应力分析1) 工作电压、峰值电压、反向电压：仪器：示波器对于有一端接地的电容，可以使用普通探头进行测试（电压超过普通探头范围时，要使用高压探头）。将探头的地接到被测电容的地端，探头接到电容的另一端，千万不能接反，否则可能造成短路。调节示波器，使波形完整地显示在屏幕上，打开DPO功能，用光标读出电容的平均工作电压和峰值电压。对于两端都不接地的电容，对于两端都不接地的电容要使用差分探头。将差分探头的地与单板的地相连，探头正负两端分别接

38、到被测电容两端，调节示波器，使波形完整地显示在屏幕上，打开DPO功能，用光标读出电容的平均工作电压和峰值电压。如果没有差分探头，也可以使用两个普通探头代替，将两个探头的地都接到单板的地，探头分别接到被测电容的两端，使用示波器的减法运算功能对电容的工作电压进行测试。要点：l 尽量要在单板的各种工作状态下进行测试，保证被测状态没有遗漏。l 测试时间不能太短，以便扑捉到最大工作电压（瞬间状态的测试除外）。l 对于瞬间状态的测试，应该使用示波器的单次触发，或者使用“Normal”触发方式。2) 壳温仪器：多点热电偶温度仪应该测试电容外壳最热点的温度（通常为靠近发热元件的部位），如果无法确定，则可以测试

39、电容顶端的温度，采用热电偶多点热电偶温度仪测试（可以用其中一点监测环境温度，从而能够消除测试准确度不够所带来的误差）。对于发热不大的电容器，不用逐个测量环境温度，可根据器件分布，划分出区域，每个区域测量一个最热点温度做环境温度即可。在实验室环境条件下，测量器件达到温度稳定时的壳温，与当时环境温度之差。计算出器件温升：温升器件壳温实验室环境温度通过温升计算出电容在市场运作时的实际工作温度：实际工作温度产品短期工作的最高环境温度温升产品短期工作的最高环境温度通常在产品规格中均有说明。l 检查内容器件位号器件编码器件名称额定电压工作电压反向电压允许最大工作温度壳温工作电压降额壳温降额反向电压降额是否

40、合理查手册实测实测针对钽电容查手册实测工作电压/额定电压壳温允许最大工作温度反向电压/额定电压11 磁性器件磁性器件含变压器、电感器、线圈、磁芯等。l 主要应力浪涌电流，浪涌电压，热点温度，直流电压。l 降额原则因磁性器件的热点温度通常比较难以获得，所以通常我们主要考虑浪涌电流和浪涌电压。仅当对磁性器件的热点温度有怀疑时，热点温度的降额才是必要的。类型降额参数降额情况音频变压器、功率变压器、脉冲变压器浪涌电流（额定值）浪涌电压( 额定值)热点温度（）9090Tmax-25射频线圈直流电流（额定最大值）热点温度（）90Tmax-25电感器件浪涌电流（额定最大值）直流电流（额定最大值）热点温度（）

41、9065Tmax-25l 应力分析1) 浪涌电流仪器：示波器，电流探头方法：浪涌电流需要使用电流探头进行测试。先在器件的大电流输入端串入一根粗电线，以便电流探头能够夹住，在测试之前，调节电流探头调零按钮，使示波器上显示出的电流值为0；测试上电时浪涌电流时，把电流探头夹在粗电线上，把示波器置为自动触发方式，打开长余辉功能，调节示波器的幅度和扫描时间，进行上电测试3-5次，用光标读出峰值电流，为上电时的浪涌电流。测试正常工作时浪涌电流时，把电流探头夹在粗电线上，把示波器置为自动触发方式，调节示波器的幅度和扫描时间，使电流波形完整地显示在屏幕上，打开长余辉功能，测试2-3秒，用光标读出平均工作电流和

42、峰值电流。2) 浪涌电压仪器：示波器，电压探头（或高压探头）方法：使用高压探头进行测试。如果浪涌电压大小在测试前无法正确估计，为防止损坏测试仪器，可以高压探头，并把示波器的幅度量程置为最高档，根据初测值再调整为合适的量程范围。将探头的地接到参考地端，探头接到器件的待测端。测试上电时浪涌电压时，把示波器置为自动触发方式，打开长余辉功能，调节示波器的幅度和扫描时间，进行上电测试3-5次，用光标读出峰值电压，为上电时的浪涌电压。测试正常工作时浪涌电压时，把示波器置为自动触发方式，调节示波器的幅度和扫描时间，使电压波形完整地显示在屏幕上，打开长余辉功能，测试2-3秒，用光标读出平均工作电压和峰值电压。

43、3) 磁芯热点温度磁芯热点温度：是指磁芯工作时温度最高的点的温度。仪器：多点热电偶温度仪将点温计热电偶粘贴在线包中最接近磁芯中心柱的位置，并以此点测得的温度近似作为磁芯的热点温度（可以用其中一点监测环境温度，从而能够消除测试准确度不够所带来的误差）。计算方法：T市场TA短期工作T其中：T市场器件在市场运行时的热点温度；TA短期工作-为器件在市场运行时短期工作的最高环境温度，通常的产品技术标准中均有说明（如邮电部相关规范）规定；T磁芯温升，可通过实验室环境测试获得，TTTA实验室；T-实验室条件下，磁芯的热点温度，即此时的测点温度；TA实验室-实验室环境温度；4) 线圈热点温度线圈热点温度：是指

44、电感（或变压器）工作时，线圈中温度最高的点的温度。将线圈厚度的内1/3处的温度近似作为线圈的热点温度。热点温度的测量可采用测表面温度，然后估算热点温度的方法（可以用其中一点监测环境温度，从而能够消除测试准确度不够所带来的误差）。用点温计测量绕组表面、散热条件最坏处的温度，然后加上一个修正量A来近似确定热点温度，即：热点温度表面温度A其中，风冷条件下，A20；自然冷却下，A10；T的大小受到冷却方式、变压器的大小、测量位置等许多因素的影响，很难给出一个十分准确的标准，当有关各方对T的取值有争议时，以第一种测量方法为准。计算方法：T市场TA短期工作T其中：T市场器件在市场运行时的热点温度；TA短期

45、工作-为器件在市场运行时短期工作的最高环境温度，通常的产品技术标准中均有说明（如邮电部相关规范）规定；T线圈温升，可通过实验室环境测试获得，TTTA实验室；T-实验室条件下，线圈的热点温度，即此时的测点温度；TA实验室-实验室环境温度；l 检查内容器件位号器件编码器件名称最大工作电流浪涌电流最大工作电压浪涌电压额定电流直流电流最高工作温度热点温度浪涌电流降额浪涌电压降额电流降额温度降额是否合理查手册实测查手册实测查手册实测查手测实测浪涌电流/ 最大工作电流浪涌电压/ 最大工作电压直流电流/ 额定电流热点温度最高工作温度是/否12 继电器l 主要应力连接触点电流，触点功率，最高环境温度。l 降额

46、原则对于固体继电器，通常可不需要考虑降额。而机电式继电器，通常需要如下表般考虑降额：类型降额参数原则机电式继电器连续触点电流最大开关容量（额定最大值）最高环境温度（）工作寿命(循环次数)75（电阻负载）75（电容负载）40（电感负载）20（电机负载）10（灯丝负载）50Tmax-2050l 应力分析1) 连续触点电流：连续触点电流一般采用万用表来测量，把万用表电流档串入继电器的触点管脚，直接读出测量数值并根据所接负载类型来判定是否满足继电器的连续触点电流要求。也可以使用示波器电流探头来测量。采用电流探头可以测量继电器导通、闭合时的瞬间冲击电流和时间波形，瞬间冲击电流和时间波形要满足器件手册要求

47、。2) 最大开关容量：最大开关容量一般采用分别测量负载电流和负载电压来计算最大开关容量。在测量连续触点电流的基础上，用万用表测量继电器负载电压，计算出最大开关容量，判断是否满足继电器触点功率要求。一般触点功率是以继电器负载电压、电流（交直流曲线不同）关系曲线来描述的，且为电阻性负载时的电流、电压关系曲线，曲线中有要求继电器负载的最大电压，在触点功率测量时负载电压必须满足小于继电器负载的最大电压要求。3) 最高环境温度测量：测试继电器的工作环境温度时，可在设备满载工作时利用热电耦测量继电器上方的环境温度，离继电器1.2cm左右，注意不要贴着继电器。在实验室环境条件下，测量继电器达到温度稳定时的机箱内环境温度，与当时实验室环境温度之差。计算出器件温升：温升机箱内环境温度实验室环境温度通过温升计算出继电器在