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温度对电子产品预期寿命的影响

温度对电子产品预期寿命的影响非常明显,在同质量等级和工艺水准前提下,元器件正常工作时温度越低,产品预期寿命越长。这是为业内广泛接受的工程常识之一。

笔者近期拜访不同的行业客户,与客户就产品应用及系统方面的问题进行有趣探讨。其中针对客户工程师普遍存在的热设计与可靠性方面困扰,节选部分讨论内容分享给大家。

客户反馈常规测试条件下,某些模块电源散热面似乎要更热,这样会不会有可靠性问题或者预期寿命就一定低于温度稍低的其他模块电源?

真实答案可能颠覆我们的传统认知,结论是不一定!

这是什么道理?难道温度越高越好吗?这听起来完全不符合工程常识嘛。

其实这个问题需要我们从基本概念和产品结构出发,结合理论分析和足够的工程数据佐证后就不难理解了。

第一,温度对电子产品预期寿命关系的工程常识是基于单一零部件的大前提,所以对于多个零部件组成的系统而言不一定适用。

第二,模块电源非单一材质元件,而是由诸多元件构成的集成系统。其中内部耐温能力相对弱的元件有光耦、磁性元件、功率半导体、控制IC和陶瓷电容等。只要内部任意元件预期寿命终结,整个模块电源将会失效。因此对现场工程应用而言,考察模块电源内部元件的实际温度更有参考意义。

第三,通过合理的结构和热设计,虽然模块表面温度较高,但是实际内部元器件热量被更高效地传导至散热表面,其内部关键元器件实际温度往往优于外壳温度低的模块内部元件。

因此,若无足够工程数据支持,仅监控模块电源表面散热板温度有时不能完全确定内部关键器件温度。若模块内部元件至散热器之间热阻过大,将会在客户极端应用条件下出现瓶颈效应,严重时可能带来故障隐患。

以上内容仅作抛砖引玉,供行业用户和关心支持我们的良师益友参考。谬误疏漏之处,还请不吝留言指正!


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