¿Cómo calcular la tolerancia al envejecimiento de la resistencia?

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Quería calcular el valor mínimo y máximo de Resistor 1K en el peor de los casos considerando todos los tolerancias (tolerancia inicial, temperatura, factores ambientales y envejecimiento).

Aquí está el enlace para la hoja de datos:

enlace

Basado en la hoja de datos, encontré

tolerancia inicial - 1%

temperatura - 100 ppm / grado C: calculada como + 0.45% y -0,4% (según el rango de temperatura de funcionamiento de mi sistema, que está entre -15 ° C y 70 ° C)

Factores ambientales -10.5%

Pero no sé cómo calcular la tolerancia de envejecimiento en base a los datos de Vida útil de carga que se dan como 1% bajo esta condición (+70 ° C; 1.5 horas "ENCENDIDO", 0.5 horas "OFF"; 1000 horas)

¿Alguna sugerencia sobre cómo interpretar la hoja de datos para la tolerancia al envejecimiento?

    
pregunta ANONYMOUS

1 respuesta

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Según la hoja de datos, la prueba se realiza de conformidad con MIL-STD -202 , método 108 (pp 37-38), condición D (1,000h).

Esta es una prueba de envejecimiento acelerado a (probablemente) 100% de potencia nominal (mientras está "ENCENDIDO") con un ciclo de trabajo del 75%. Sus condiciones de operación casi seguramente serán más favorables que estas, lo que en la práctica significa que la tensión de su resistencia puede ser más baja de lo que se suele suponer.

Sabemos por Arrhenius que cada 10 ° C adicional acelera las reacciones por un factor de envejecimiento \ $ Q_ {10} \ $, es decir:

$$ \ frac {t_0} {t_ {acc}} = Q_ {10} ^ {\ frac {T_ {acc} -T_0} {10}} $$

A partir de eso, podemos calcular que aquellas 1,000 h que operan a una potencia nominal del 100% a 70 ° C son aproximadamente equivalentes (es decir, inducen la misma deriva relacionada con el envejecimiento) a 31 meses (2.583 años) a una potencia nominal del 100% a 25 ° C, asumiendo el factor de envejecimiento habitual \ $ Q_ {10} = 2 \ $.

Eso equivale a 1% en 2.583 años o un promedio de 3,870 ppm / año a 25 ° C. Puede recalcular esto para cualquier temperatura de operación usando la ecuación anterior. Nota: este es probablemente un cálculo conservador debido a las condiciones de operación.

Sin embargo, la desviación del envejecimiento no aumenta linealmente con el tiempo, sino con la raíz cuadrada del tiempo:

$$ \ frac {\ Delta R} {R} = K \ sqrt {t} $$

Recuerde que el cálculo anterior de 3,870 ppm / año fue un promedio para los 2.583 años del período de cálculo, pero la constante de envejecimiento implícita real a 25 ° C es K = 6,225 \ $ ppm / \ sqrt {year} \ $, que es un caso mejor. Tenga en cuenta que la deriva de envejecimiento es más fuerte durante los primeros años, y más suave (más lenta) después:

  • 2,583 años: 10,000 pmm (1,0%) según lo especificado
  • 5 años: 13,919 ppm (1,4%)
  • 10 años: 19,685 ppm (2,0%)
  • 20 años: 27,839 ppm (2,8%)
  • 40 años: 39,370 ppm (3,9%)
respondido por el Enric Blanco

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