目录
概要
1 元器件分类和基准温度
2 失效率的计算
2.1 失效率预测模型
2.2 电应力系数
2.2.1 电应力区域划分
2.2.2 电应力系数选择
2.3 转换率系数
2.3.1 转换率系数计算
2.4 温度应力系数
2.4.1 温度应力系数计算模型
2.4.2 温度应力系数计算
概要
IEC 61709是国际电工委员会(IEC)制定的一个标准,即“电子元器件 可靠性 失效率的基准条件和失效率转换的应力模型”。主要涉及电学元器件的可靠性,包括失效率的基准条件和失效率转换的应力模型。本文介绍IEC 61709第十六章: Relays 的失效率预测模型。
1 元器件分类和基准温度
IEC 61709根据元器件的类型和40°C的元器件环境温度,推荐了基准结温θref:
Relays 的基准结温
2 失效率的计算
2.1 失效率预测模型
Relays 的失效率预测模型如下:
式中:
λ:失效率,单位为十亿分之一每小时(10^-8/h);
λref:基准条件下的失效率,单位为十亿分之一每小时(10^-8/h);
πES:电应力系数;
πS:转换率系数;
πT:温度应力系数;
2.2 电应力系数
2.2.1 电应力区域划分
按运行条件的电流和电压划分4个电压力区域:
2.2.2 电应力系数选择
根据继电器负载类型和电应力区域,选择电应力系数:
- 低电流继电器
- 通用继电器
- 汽车继电器
2.3 转换率系数
2.3.1 转换率系数计算
转化率系数根据继电器每小时的工作循环数、参考循环数计算转换率:
[0.01,Sref] | S > Sref | |
πS | 1 | S / Sref |
2.4 温度应力系数
2.4.1 温度应力系数计算模型
为充分描述Relays 温度与失效率的关系,采用包含两个激活能的计算模型,而非采用基于阿伦尼乌斯方程的经验模型:
式中:
A:常数;
Ea1,Ea2:激活能,单位为电子伏特(eV);
K0:常数,8.616×10^-5 eV/K;
T0:313(K);
Tref:基准结温的华氏温度,θref+273(K);
Top:运行结温的华氏温度,θop+273(K);
2.4.2 温度应力系数计算
根据元器件的类型,选择温度应力系数计算所需的参数A、Ea1和Ea2:
结合元器件不同的运行结温、基准结温,带入温度应力系数的计算模型,即可得出不同运行结温和基准结温下温度应力系数:
- 对于Relays ,带入A、Ea1、Ea2以及不同的环境结温、基准结温(40°C),即可计算出不同的环境结温下的温度应力系数: