降額定(derating或de-rating)是指為了延長電子元件的壽命,刻意運作在小於最大工作能力的情形。常見的例子包括運作在小於額定功率、小於額定電流或是小於額定電壓等。

電子元件

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功率元件的降額定曲線

功率元件有其最大額定功耗值,但一般是在外殼溫度在25 °C(77 °F)時的值,功率元件的數據表一般也會有降額定曲線,說明在特定外殼溫度下,元件不會損壞的最大功耗值,在設計系統時需將這一部份列入考量。

以右圖的功率元件為例,元件在25 °C(77 °F)時額定為100 W,但若其散熱片在熱平衡後,溫度為65 °C(149 °F),則其額定只有40 W。最終的外殼溫度是元件外殼和散熱片之間熱阻、散熱片和外界熱阻的函數(這也包括散熱片的溫度/瓦數額定,數值越小表示冷卻效果越好。)

有些電容器在高溫時,其耐壓會下降,因為其介電質受熱軟化,其擊穿電場強度也會下降。這類電容器在其數據表中也會標示其降額定曲線。

降額定也用在表示超過正常使用的暫態電壓或電流(電流突波)的安全預度,或者只是單純用來延長壽命。例如電解電容若運作在低於最大溫度額定的條件下,其壽命會大幅提昇。

電子設備安裝

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所有的調光器英語dimmer是利用熱傳導及對流來冷卻電子設備。同様的,若導線(如家庭配線)無法直接由空氣散熱(例如在導線管中),需要有額外的限流設備(例如保險絲或是斷路器),且限流準位需調整到不使導線過熱的程度。降額定是指一個設備在其散熱裝置不動作時,可以允許最大能力的減少量。

參考資料

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Datasheet of power transistor MJL0281A on OnSemi (PDF)頁面存檔備份,存於互聯網檔案館

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