Il declassamento è quando un sistema o un componente viene fatto funzionare al di sotto del suo limite operativo normale. Questo riduce il tasso di deterioramento del componente e minimizza i guasti attribuiti a condizioni operative estreme.
Il processo è supportato da curve di declassamento pubblicate e dalla letteratura basata su vari standard. Lo scopo è quello di proteggere contro le sollecitazioni e le variazioni di resistenza e prevenire i guasti derivanti dagli effetti di piccoli cambiamenti nelle caratteristiche operative.
I componenti sono solitamente classificati a tensioni e temperature elevate. Tuttavia, l’applicazione simultanea di queste condizioni può deteriorare i componenti e portare a guasti più precoci.
La dissociazione aumenta la resistenza media, diminuisce la sollecitazione media e diminuisce le variazioni di sollecitazione. Questo estende la vita del componente oltre a migliorarne l’affidabilità. Negli alimentatori, il declassamento viene fatto di solito in situazioni in cui le temperature di funzionamento sono più alte.
Nelle apparecchiature elettroniche, il declassamento può essere fatto a una qualsiasi delle tre variabili del circuito, cioè la tensione, la corrente o la potenza. Questo crea una zona cuscinetto tra il valore massimo raccomandato dal produttore e il reale stress applicato. La procedura è obbligatoria in alcuni standard di affidabilità e può comportare l’esecuzione di un’analisi dello stress del componente per determinare la linea guida di declassamento.
Siccome la maggior parte dei componenti sono valutati a temperature ambiente e aria libera, un cambiamento in una di queste condizioni come mettere i componenti in un contenitore sigillato o in un ambiente caldo, il componente deve essere declassato e fatto funzionare a livelli inferiori rispetto ai valori nominali del componente. Questo previene lo stress e il deterioramento dei componenti, oltre a prolungarne la vita.
Il declassamento comporta il funzionamento del sistema o del componente a una tensione o corrente inferiore e quindi meno calore generato. E può essere applicato a quasi tutti i componenti elettronici tra cui resistenze, diodi, transistor, tiristori, LED ICs, condensatori CPUs e altri.
Linee guida e curve di declassamento
Il declassamento segue gli standard dai produttori di componenti o attrezzature, i militari, o qualsiasi altra agenzia.
La curva di declassamento per i componenti a semiconduttore è solitamente basata sulla temperatura di giunzione che di solito corre più caldo del caso e l’ambiente. Le curve di declassamento sviluppate per ogni componente permettono all’utente di vedere la dissipazione di potenza massima in una gamma di condizioni operative. Uno dovrebbe quindi capire le condizioni come la temperatura ambiente e i flussi d’aria che si possono verificare e assicurarsi che il declassamento appropriato sia implementato per garantire l’affidabilità e la lunga durata dell’attrezzatura o dei componenti.
Le curve di declassamento fungono da guida quando si determina la dissipazione di potenza massima a varie temperature ambientali. Queste curve sono generate dai calcoli della potenza massima basata sui valori di resistenza termica a diversi flussi d’aria.
Figura 1: Curve di derating per il pacchetto SOIC (DW) a 16 pin – Credito immagine: Texas Instruments