derating是什麼意思，derating的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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專業解析

Derating 是一個在工程領域，尤其是電子工程、電氣工程和機械工程中廣泛使用的專業術語。它的核心含義是：

在特定條件下，主動降低設備、元器件或系統的額定工作參數（如功率、電壓、電流、溫度、速度、負載等），使其在低于其最大标稱能力下運行的一種設計或操作實踐。 其主要目的是提高可靠性、延長使用壽命、增強安全性或適應惡劣的工作環境。

詳細解釋與應用場景

1. 目的與核心價值：

   • 提高可靠性： 這是最主要的原因。元器件在接近其最大額定值（如最大功率、最高溫度）下工作時，其失效風險會顯著增加。通過降額，元器件承受的應力（電應力、熱應力、機械應力）降低，從而大大降低早期失效或隨機失效的概率，提升整個系統的可靠性和平均無故障時間（MTBF）。
   • 延長壽命： 過高的應力會加速元器件的老化過程（如電解電容的電解液幹涸、半導體器件的熱載流子效應）。降額運行可以有效減緩這些老化機制，顯著延長設備的使用壽命。
   • 增強安全性： 在關鍵應用（如航空航天、醫療設備、核電）中，降額提供了一種安全裕度，防止設備在極端或意外情況下（如瞬時過載、電壓浪湧、散熱不良）超出其極限能力而發生災難性故障。
   • 適應環境： 當設備工作在高溫、高濕、高海拔等惡劣環境時，其散熱能力下降或環境應力增大，原有的最大額定值可能不再安全。降額是應對這些環境挑戰的有效手段。

2. 典型應用領域與示例：

   • 功率電子器件（晶體管、MOSFET、IGBT、二極管）：
     • 功率降額： 即使器件标稱最大功率為 100W，設計時可能隻允許其在 60W 或更低功率下工作，尤其是在高溫環境下。因為器件的最大功率耗散能力會隨環境溫度或管殼溫度的升高而急劇下降（見降額曲線）。
     • 電壓/電流降額： 施加的電壓低于最大額定電壓（如最大 Vds 為 100V，實際工作電壓不超過 80V），工作電流低于最大額定電流。
   • 半導體器件（集成電路）：
     • 結溫降額： 确保芯片内部最高工作溫度遠低于其最大允許結溫（Tj max）。例如，一個 CPU 的 Tj max 可能是 100°C，但通過散熱設計和功耗控制，實際運行中其核心溫度被限制在 80°C 以下。
     • 電壓降額： 供電電壓低于最大額定供電電壓。
   • 無源元件（電阻、電容、電感）：
     • 電阻： 工作功率低于額定功率（如 1W 電阻工作在 0.5W），工作電壓低于最大工作電壓。
     • 電容： 工作電壓低于額定電壓（如 50V 電容用在 30V 電路），工作溫度低于額定溫度，紋波電流低于最大允許值。
   • 機械部件（軸承、齒輪、結構件）：
     • 負載降額： 使部件承受的載荷（力、扭矩）低于其理論最大承載能力，以應對疲勞、沖擊、磨損等因素，确保長期運行的穩定性和安全性。
     • 轉速降額： 使旋轉部件的工作轉速低于其極限轉速。
   • 電源系統： 電源模塊或轉換器通常會在高溫環境下降低其最大輸出電流能力。

3. 關鍵概念：降額曲線

   • 降額通常不是簡單地按固定比例降低，而是依據降額曲線（Derating Curve）或降額因子（Derating Factor）來實施。這些曲線/因子描述了器件的最大允許工作參數（如功率、電流）如何隨環境條件（主要是溫度）的變化而變化。
   • 例如，一個功率 MOSFET 的數據手冊通常會提供功率降額曲線：在 25°C 時允許滿功率運行，隨着管殼溫度（Tc）升高，其允許的最大功率線性下降，在某個高溫點（如 150°C）時允許功率降為零。

Derating 是一種基于可靠性工程原理的、至關重要的設計哲學和工程實踐。它通過主動限制設備在其最大能力之下運行，在性能、成本、尺寸與可靠性、壽命、安全性之間取得最佳平衡。它不是表示設備性能不足，而是一種經過驗證的、用于确保産品在各種條件下長期穩定工作的工程智慧。

來源參考：

• NASA Technical Standard: NASA Parts Derating Requirements (NASA-STD-975) - 闡述了航天應用中元器件降額的要求和方法。
• US Department of Defense Handbook: Reliability Prediction of Electronic Equipment (MIL-HDBK-217F) - 曆史悠久的可靠性預測手冊，其中包含了詳細的元器件降額指南和因子。
• Component Datasheets (e.g., from manufacturers like Texas Instruments, ON Semiconductor, Vishay) - 幾乎所有功率半導體和無源元件的官方數據手冊都會包含降額曲線和降額應用說明。
• Industry Standards (e.g., IPC-9592: Requirements for Power Conversion Devices) - 針對特定産品類别的标準，包含降額要求。

網絡擴展資料

根據多個權威詞典的釋義，"derating" 的含義和用法可綜合解釋如下：

基本定義

Derating（音标：英 /diːˈreɪtɪŋ/，美 /dɪˈreɪtɪŋ/）是一個名詞，指通過降低設備或系統的額定參數（如功率、電壓等）來确保其安全運行或適應特定條件的技術措施。其動詞形式為derate，表示“降低額定值”的動作。

核心應用領域

1. 電氣工程
   在電子設備或電路中，derating 指通過減少額定功率、電流或電壓來防止元件過熱或過載，從而延長使用壽命并提高可靠性。
   示例：高溫環境下，電容器的額定電壓需降額使用。

2. 機械工程
   在機械系統中，可能涉及降低發動機或設備的額定馬力（如“降額馬力”），以應對極端工作條件。

3. 稅務與經濟
   部分詞典提到該詞可表示“減稅”或“地方稅減免”，但此用法相對少見。

詞性擴展

• 動詞：derate（降低額定值）
  例句：The power supply was derated to prevent overheating.
• 名詞：derating（降額行為或結果）

注意事項

• 技術規範：降額需依據行業标準執行，例如電子元件的降額曲線。
• 反義詞：未明确提及，但可對應“overrating”（超額定值使用）。

如需更詳細的專業場景應用，可參考電氣工程手冊或技術文檔。

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