晶体管失效率计算

汽车电子硬件设计 2019-12-01

3.晶体管

3-1.公式λp = λb × πT × πA × πR × πS × πQ ×πE×πN  [fit]]

λb

参见3-1.(基本故障率)

πN

参见3-4.(校正系数)

πT

参见3-5.(温度系数)

πA

参见3-6.(应用系数)

πR

参见3-7.标称功率系数)

πS

参见3-8.(电压应力系数)

πQ

= 2.4(质量系数质量水平JAN

πE

 = 9.0(环境系数在地面上移动)

3-2.主题(晶体管)

(2)NPN(频率<200 MHz            (2)PNP(频率<200 MHz

(3)MOSFET(频率<400 MHz(4)JFET(频率<400 MHz

3-3.λb:基本故障率

3.1 λb :基本故障率

晶体管类型

λb

NPN

0.00074

PNP

0.00074

MOSFET

0.012

JFET

0.0045

 

3-4.N:校正系数

3.2 πN :校正系数

晶体管类型

πN

NPN

1195

PNP

1195

MOSFET

38

JFET

38

 

3-5.πT:温度系数


3.3 A


晶体管类型

A

NPN

2114

PNP

2114

MOSFET

1925

JFET

1925

Tj:结温

Tj=Tj = TA + θjc ×Pop

TA:环境温度(

Pop:功耗(W

θjc:外壳与结之间的热阻(/W

理想情况下,应通过对器件进行仔细的热分析来确定结温.但是,在此模型中,使用降额规格,相应Tr的允许损耗(Pmax),外壳温度(Tc)特性曲线和以下公式确定外壳和结之间的热阻.

T1:发生降额的温度T2Tjmax

 

3.1外壳与结之间的热阻的确定总损耗-外壳温度特性曲线

3-6.πA应用系数

NPN PNP 晶体管的πAA:应用系数

3.4NPN PNP 晶体管的πAA:应用系数

 

应用

πA

线性放大器

1.5

开关

0.70

 

MOSFETJFET晶体管的πA:应用系数

3.5 MOSFETJFET晶体管的πA:应用系数

应用(Pmax标称输出功率)

πA

线性放大(Pmax <2W

小信号开关

1.5

0.70

功率FET(非线性,Pmax  ≥  2W


2 <  Pmax < 5W

2.0

5 <  Pmax < 50W

4.0

50 <  Pmax < 250W

8.0

Pmax  ≥  250W

10

3-7.πR标称功率系数NPNPNP晶体管)

3.6πR标称功率系数

晶体管类型

标称功率(Pmax W

πR

 

NPN, PNP

Pmax £ 0.1W

0.43

Pmax > 0.1W

(Pmax) 0.37

MOSFET JFET

-------

1


3-8.
πS:电压应力系数(NPNPNP晶体管)

3.7πS:电压应力系数

晶体管类型

πS

NPN, PNP

0.045exp3.1Vs))

(0 < Vs 1.0)

MOSFET JFET

1


电压:集电极和发射极之间的
VCE



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