A derating az, amikor egy rendszert vagy alkatrészt a normál működési határérték alatt működtetnek. Ez csökkenti az alkatrész romlási sebességét, és minimalizálja a szélsőséges üzemi körülményeknek tulajdonítható meghibásodásokat.
A folyamatot a különböző szabványokon alapuló, közzétett derating-görbék és szakirodalom támogatja. A cél a feszültségek és szilárdságváltozások elleni védelem, valamint az üzemi jellemzők kis mértékű változásainak hatásaiból eredő meghibásodások megelőzése.
A komponenseket általában magas feszültségekre és hőmérsékletekre méretezik. Ezen feltételek egyidejű alkalmazása azonban ronthatja az alkatrészeket, és korábbi meghibásodáshoz vezethet.
Az eltérítés növeli az átlagos szilárdságot, csökkenti az átlagos feszültséget, és csökkenti a feszültségváltozásokat. Ez a megbízhatóság növelése mellett meghosszabbítja az alkatrész élettartamát. A tápegységeknél a deratinget általában olyan helyzetekben végzik, amikor az üzemi hőmérséklet magasabb.
Elektronikai berendezéseknél a derating a három áramköri változó bármelyikére elvégezhető; nevezetesen a feszültségre, az áramra vagy a teljesítményre. Ez egy pufferzónát hoz létre a gyártó által ajánlott maximális névleges érték és a ténylegesen alkalmazott feszültség között. Az eljárás egyes megbízhatósági szabványokban kötelező, és magában foglalhatja az alkatrész feszültségelemzésének elvégzését a derating-irányvonal meghatározásához.
Mivel a legtöbb alkatrész környezeti hőmérsékleten és szabad levegőn van méretezve, ezen feltételek bármelyikének megváltozása, például az alkatrészek zárt tokba vagy forró környezetbe helyezése esetén az alkatrészt le kell deratálni, és az alkatrész(ek) névleges értékeinél alacsonyabb szinten kell üzemeltetni. Ez az élettartam meghosszabbítása mellett megakadályozza az alkatrészek megterhelését és károsodását.
A deratálás azt jelenti, hogy a rendszert vagy az alkatrészt alacsonyabb feszültségen vagy áramerősségen kell üzemeltetni, és így kevesebb hő keletkezik. És szinte minden elektronikus alkatrészre alkalmazható, beleértve az ellenállásokat, diódákat, tranzisztorokat, tirisztorokat, LED IC-ket, CPU-kat, kondenzátorokat és másokat.
Derating irányelvek és görbék
A derating az alkatrész- vagy berendezésgyártók, a hadsereg vagy bármely más ügynökség szabványait követi.
A félvezető alkatrészek derating görbéje általában a csatlakozási hőmérsékleten alapul, amely általában melegebb, mint a ház és a környezet. Az egyes alkatrészekhez kifejlesztett derating-görbék lehetővé teszik a felhasználó számára, hogy lássa a maximális teljesítményleadást az üzemi feltételek tartományában. Ezért meg kell ismerni a várhatóan előforduló körülményeket, például a környezeti hőmérsékletet és a légáramlásokat, és biztosítani kell a megfelelő deratálást a berendezés vagy az alkatrészek megbízhatóságának és hosszú élettartamának biztosítása érdekében.
A deratálási görbék útmutatóként szolgálnak a különböző környezeti hőmérsékleten mért maximális teljesítményleadás meghatározásakor. Ezeket a görbéket a különböző légáramlásoknál a hőellenállási értékek alapján végzett maximális teljesítmény számításokból állítják elő.
1. ábra: Derating görbék 16 tűs SOIC (DW) csomaghoz – Képhitel: Texas Instruments