Aká environmentálna tolerancia sa vyžaduje pre diódy používané v komunikačných zariadeniach?

一, Teplotná tolerancia: záruka výkonu v extrémnych prostrediach
Rozsah pracovných teplôt komunikačného zariadenia je zvyčajne -40 stupňov až +85 stupňov a v niektorých špeciálnych scenároch môže dokonca dosiahnuť -55 stupňov až +125 stupňov. Dióda si musí udržiavať stabilné elektrické charakteristiky v tomto teplotnom rozsahu, aby sa predišlo kolísaniu výkonu alebo poruche spôsobenému teplotnými zmenami.
1. Tolerancia vysokej teploty
V prostredí s vysokou teplotou sa zvodový prúd diód výrazne zvýši, pokles napätia v priepustnom smere sa môže znížiť a dokonca spôsobiť tepelný únik. Napríklad pri vysokej teplote 125 stupňov sa môže zvodový prúd určitého modelu TVS diódy zvýšiť viac ako 10-krát v porovnaní s izbovou teplotou. Preto je potrebné zvoliť diódy s nízkym teplotným koeficientom a vysokou tepelnou stabilitou a znížiť teplotu prechodu optimalizáciou obalových materiálov (ako je použitie materiálov s nízkym koeficientom tepelnej rozťažnosti, ako je polyimid) a konštrukcie odvodu tepla (ako je pridanie chladičov alebo použitie technológie tepelných trubíc).
2. Tolerancia nízkej teploty
V prostrediach s nízkou{0}}teplotou sa môže prierazné napätie diód zvýšiť, čas odozvy sa môže predĺžiť a dokonca môže viesť k skrehnutiu obalových materiálov. Napríklad prierazné napätie určitého typu diódy regulátora napätia sa môže zvýšiť o viac ako 5 % v porovnaní s izbovou teplotou pri -40 stupňoch . Preto je potrebné vybrať diódy s nízkou teplotnou citlivosťou a overiť ich stabilitu výkonu testovaním v prostredí pri nízkych teplotách.
3. Tolerancia cyklovania teploty
Komunikačné zariadenie môže zaznamenať časté zmeny teploty počas denných nočných teplotných rozdielov alebo prepravy, čo vedie k tepelnému namáhaniu vnútri diódy, čo spôsobuje praskanie obalu alebo zlyhanie spájkovaného spoja. Napríklad po 1000 teplotných cykloch od -40 stupňov do +85 stupňov sa pravdepodobnosť zlyhania určitého typu usmerňovacej diódy môže zvýšiť o 30 %. Preto je potrebné overiť spoľahlivosť diódy testovaním teplotných cyklov a optimalizovať štruktúru balenia a proces spájkovania.
2, Odolnosť proti vlhkosti a korózii: Ochranná schopnosť v nepriaznivých prostrediach
Komunikačné zariadenia môžu byť nasadené vo vlhkom prostredí, v prostredí so soľnou hmlou alebo v prostredí s korozívnym plynom a diódy musia byť odolné proti vlhkosti-a protikorózne{1}}, aby sa predišlo zlyhaniu spôsobenému znížením výkonu izolácie alebo koróziou kovu.
1. Odolnosť voči vlhkosti
V prostredí s vysokou vlhkosťou môže vlhkosť vo vzduchu vytvoriť na povrchu diódy vodivú vrstvu, čo vedie k zvýšenému zvodovému prúdu alebo poruche. Napríklad pri vlhkosti 85 % relatívnej vlhkosti sa môže zvodový prúd určitého typu vysokonapäťovej diódy zvýšiť viac ako 5-krát v porovnaní so suchým prostredím. Preto je potrebné vybrať obal s vysokým krytím IP (napríklad IP67 alebo vyšším) a na dosku plošných spojov naniesť-ochranný náter.
2. Antikorózny výkon
Korozívne plyny, ako sú chloridy a sulfidy, môžu korodovať kovové kolíky, kryt alebo vnútorné materiály diód, čo má za následok slabý kontakt alebo znížený výkon. Napríklad určitý model diódy odolnej voči korózii- účinne izoluje korozívne plyny a predlžuje jej životnosť nastavením ochranných objímok a gumených blokov na povrch kolíkov. Preto by sa mali zvoliť diódy s antikoróznym obalom alebo by sa mala exponovaná oblasť zmenšiť optimalizáciou dizajnu obalu.
3, Mechanická odolnosť: štrukturálna stabilita pri vibráciách a nárazoch
Komunikačné zariadenie môže byť vystavené mechanickým vibráciám alebo nárazom počas prepravy, inštalácie alebo prevádzky. Diódy musia mať antivibračné a protinárazové vlastnosti, aby sa predišlo zlyhaniu spôsobenému prasknutím obalu alebo zlomením kolíka.
1. Antivibračný výkon
V podmienkach vibrácií môže dôjsť k namáhaniu diód v dôsledku nesúladu koeficientov tepelnej rozťažnosti medzi obalom a PCB, čo vedie k únave spájky alebo praskaniu obalu. Napríklad v podmienkach náhodných vibrácií 5-500 Hz sa pravdepodobnosť zlyhania určitého typu diódy môže výrazne zvýšiť so zvyšujúcim sa časom vibrácií. Preto je potrebné overiť spoľahlivosť diódy pomocou vibračných testov a optimalizovať štruktúru obalu a spôsob upevnenia (napríklad pomocou elastických spôn alebo tlmiacich podložiek).
2. Odolnosť proti nárazu
Nárazové zaťaženie môže spôsobiť poškodenie vnútornej štruktúry diódy alebo viesť k zlomeniu kolíka. Napríklad, keď je určitý typ diódy vystavený nárazovému zaťaženiu 50G, môžu prasknúť jej vnútorné spájkované spoje. Preto je potrebné vybrať obal s vysokou mechanickou pevnosťou a overiť jeho stabilitu výkonu pomocou rázovej skúšky.
4, Elektromagnetická kompatibilita: integrita signálu v zložitých elektromagnetických prostrediach
Komunikačné zariadenia zvyčajne fungujú v zložitých elektromagnetických prostrediach a diódy musia mať nízke elektromagnetické vyžarovanie a vysokú{0}}schopnosť proti rušeniu, aby sa zabránilo skresleniu signálu alebo nesprávnemu fungovaniu spôsobenému elektromagnetickým rušením.
1. Nízke elektromagnetické žiarenie
Počas procesu spínania môžu diódy generovať elektromagnetické žiarenie, ktoré môže rušiť normálnu činnosť iných obvodov. Napríklad rušenie žiarenia určitého typu vysokofrekvenčnej diódy- môže prekročiť štandardný limit pri frekvencii 1 GHz. Preto je potrebné vybrať diódy s nízkou parazitnou kapacitou a nízkou indukčnosťou a znížiť elektromagnetické žiarenie optimalizáciou rozloženia DPS a dizajnu tienenia.
2. Vysoká schopnosť-rušenia
Diódy musia mať schopnosť odolávať elektrostatickým výbojom (ESD) a rázovému napätiu, aby sa predišlo poškodeniu spôsobenému prechodným rušením. Napríklad určitý model TVS diódy môže chrániť obvod v podmienkach kontaktného výboja ± 15 kV a výboja vzduchu ± 25 kV. Preto je potrebné vybrať vhodné ESD/TVS diódy podľa aplikačného scenára a overiť ich ochranný účinok reálnym testovaním.
5, Dlhodobá spoľahlivosť: záruka výkonu počas celého životného cyklu
Komunikačné zariadenia zvyčajne vyžadujú dlhodobú{0}}stabilnú prevádzku a diódy musia mať vysokú spoľahlivosť a dlhú životnosť, aby sa predišlo zvýšeným nákladom na údržbu v dôsledku starnutia alebo zlyhania.
1. Test starnutia
Vyhodnoťte zmeny výkonu diód počas-dlhodobého používania prostredníctvom zrýchlených testov starnutia, ako je napríklad-test reverznej odchýlky pri vysokej teplote a test za mokra v ustálenom stave-. Napríklad po 1000 hodinách testovania starnutia pri vysokej teplote 125 stupňov sa zvodový prúd určitého typu diódy môže zvýšiť o viac ako 20 %. Preto je potrebné testovať diódy so stabilným výkonom testovaním starnutia a optimalizovať výrobný proces.
2. Analýza porúch
Vytvorte databázu analýzy porúch a vykonajte analýzu základných príčin porúch diód. Napríklad hlavným dôvodom zlyhania určitého typu diódy vo vlhkom prostredí je zníženie izolačného výkonu spôsobeného absorpciou vlhkosti obalovým materiálom. Preto je potrebné optimalizovať dizajn obalu a výber materiálu pomocou analýzy porúch, aby sa zlepšila spoľahlivosť diód.
https://www.trrsemicon.com/transistor/mosfet-tranzistor/bridge-usmerňovače-df10s.html