高壓直流電源元器件的失效直接受濕度、溫度、電壓、機(jī)械等因素的影響。

01、溫度導(dǎo)致失效1.1環(huán)境溫度是導(dǎo)致高壓直流電源元器件失效的重要因素。溫度變化對(duì)半導(dǎo)體器件的影響：構(gòu)成雙極型半導(dǎo)體器件的基本單元P-N結(jié)對(duì)溫度的變化很敏感，當(dāng)P-N結(jié)反向偏置時(shí)，由少數(shù)載流子形成的反向漏電流受溫度的變化影響，其關(guān)系為：式中：ICQ―――溫度T0C時(shí)的反向漏電流ICQR――溫度TR℃時(shí)的反向漏電流T－TR――溫度變化的絕對(duì)值由上式可以看出，溫度每升高10℃，ICQ將增加一倍。這將造成晶體管放大器的工作點(diǎn)發(fā)生漂移、晶體管電流放大系數(shù)發(fā)生變化、特性曲線發(fā)生變化，動(dòng)態(tài)范圍變小。溫度與允許功耗的關(guān)系如下：式中：PCM―――最大允許功耗TjM―――最高允許結(jié)溫T――――使用環(huán)境溫度RT―――熱阻由上式可以看出，溫度的升高將使晶體管的最大允許功耗下降。由于P-N結(jié)的正向壓降受溫度的影響較大，所以用P-N為基本單元構(gòu)成的雙極型半導(dǎo)體邏輯高壓直流電源元器件（TTL、HTL等集成電路）的電壓傳輸特性和抗干擾度也與溫度有密切的關(guān)系。

當(dāng)溫度升高時(shí)，P-N結(jié)的正向壓降減小，其開門和關(guān)門電平都將減小，這就使得高壓直流電源元器件的低電平抗干擾電壓容限隨溫度的升高而變小；高電平抗干擾電壓容限隨溫度的升高而增大，造成輸出電平偏移、波形失真、穩(wěn)態(tài)失調(diào)，甚至熱擊穿。02、溫度變化對(duì)電阻的影響溫度變化對(duì)電阻的影響主要是溫度升高時(shí)，電阻的熱噪聲增加，阻值偏離標(biāo)稱值，允許耗散概率下降等。比如，RXT系列的碳膜電阻在溫度升高到100℃時(shí)，允許的耗散概率僅為標(biāo)稱值的20％。但我們也可以利用電阻的這一特性，比如，有經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的一類電阻：PTC（正溫度系數(shù)熱敏電阻）和NTC（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻），它們的阻值受溫度的影響很大。對(duì)于PTC，當(dāng)其溫度升高到某一閾值時(shí)，其電阻值會(huì)急劇增大。利用這一特性，可將其用在電路板的過流保護(hù)電路中，當(dāng)由于某種故障造成通過它的電流增加到其閾值電流后，PTC的溫度急劇升高，同時(shí)，其電阻值變大，限制通過它的電流，達(dá)到對(duì)電路的保護(hù)。而故障排除后，通過它的電流減小，PTC的溫度恢復(fù)正常，同時(shí)，其電阻值也恢復(fù)到其正常值。對(duì)于NTC，它的特點(diǎn)是其電阻值隨溫度的升高而減小。

2.1溫度變化對(duì)電容的影響溫度變化將引起電容的到介質(zhì)損耗變化，從而影響其使用壽命。

溫度每升高10℃時(shí)，電容器的壽命就降低50％，同時(shí)還引起阻容時(shí)間常數(shù)變化，甚至發(fā)生因介質(zhì)損耗過大而熱擊穿的情況。此外，溫度升高也將使電感線圈、變壓器、扼流圈等的絕緣性能下降。03、濕度導(dǎo)致失效濕度過高，當(dāng)含有酸堿性的灰塵落到電路板上時(shí)，將腐蝕高壓直流電源元器件的焊點(diǎn)與接線處，造成焊點(diǎn)脫落，接頭斷裂。濕度過高也是引起漏電耦合的主要原因。而濕度過低又容易產(chǎn)生靜電，所以環(huán)境的濕度應(yīng)控制在合理的水平。

04、過高電壓導(dǎo)致器件失效施加在高壓直流電源元器件上的電壓穩(wěn)定性是保證高壓直流電源元器件正常工作的重要條件。過高的電壓會(huì)增加高壓直流電源元器件的熱損耗，甚至造成電擊穿。對(duì)于電容器而言，其失效率正比于電容電壓的5次冪。對(duì)于集成電路而言，超過其最大允許電壓值的電壓將造成器件的直接損壞。電壓擊穿是指電子器件都有能承受的最高耐壓值，超過該允許值，器件存在失效風(fēng)險(xiǎn)。主動(dòng)高壓直流電源元器件和被動(dòng)高壓直流電源元器件失效的表現(xiàn)形式稍有差別，但也都有電壓允許上限。晶體管高壓直流電源元器件都有耐壓值，超過耐壓值會(huì)對(duì)高壓直流電源元器件有損傷，比如超過二極管、電容等，電壓超過高壓直流電源元器件的耐壓值會(huì)導(dǎo)致它們擊穿，如果能量很大會(huì)導(dǎo)致熱擊穿，高壓直流電源元器件會(huì)報(bào)廢。

05、振動(dòng)、沖擊影響機(jī)械振動(dòng)與沖擊會(huì)使一些內(nèi)部有缺陷的高壓直流電源元器件加速失效，造成災(zāi)難性故障，機(jī)械振動(dòng)還會(huì)使焊點(diǎn)、壓線點(diǎn)發(fā)生松動(dòng)，導(dǎo)致接觸不良；若振動(dòng)導(dǎo)致導(dǎo)線不應(yīng)有的碰連，會(huì)產(chǎn)生一些意象不到的后果?？赡芤鸬墓收夏Ｊ剑笆Х治?。電氣過應(yīng)力（Electrical Over Stress，EOS）是一種常見的損害電子器件的方式，是高壓直流電源元器件常見的損壞原因，其表現(xiàn)方式是過壓或者過流產(chǎn)生大量的熱能，使高壓直流電源元器件內(nèi)部溫度過高從而損壞高壓直流電源元器件（大家常說的燒壞），是由電氣系統(tǒng)中的脈沖導(dǎo)致的一種常見的損害電子器件的方式。