Reducción de potencia

En electrónica, la reducción de potencia consiste en operar un dispositivo a una capacidad inferior a su capacidad máxima nominal para prolongar su vida útil. Algunos ejemplos típicos incluyen el funcionamiento por debajo de la potencia, la corriente o la tensión máximas.

Los dispositivos semiconductores de potencia tienen una disipación de potencia máxima que generalmente se indica a una temperatura de la carcasa de 25 °C (77 °F) . La hoja de datos del dispositivo también incluye una curva de reducción de potencia que indica cuánta potencia disipará el dispositivo sin dañarse a cualquier temperatura de la carcasa, y esto debe tenerse en cuenta al diseñar un sistema.  

Como se puede observar en la imagen de la curva de reducción de potencia para un transistor de unión bipolar hipotético , no se espera que el dispositivo (con una potencia nominal de 100 W a 25 °C (77 °F) ) disipe más de unos 40 W si la temperatura ambiente es tal que la temperatura a la que se estabilizará la carcasa del dispositivo (después de la disipación de calor ) es de 65 °C (149 °F) . Esta temperatura final de la carcasa depende de la resistencia térmica entre la carcasa del dispositivo y el disipador de calor, y entre el disipador de calor y el ambiente (esto incluye la clasificación de temperatura/vatio del disipador de calor; valores más bajos implican mejores características de refrigeración).    

La capacidad de voltaje de algunos condensadores disminuye a temperaturas elevadas debido a que el dieléctrico ablandado (por ejemplo, un polímero) se ablanda aún más con el calor, reduciendo así su rigidez dieléctrica. Las curvas de reducción de capacidad se incluyen en las hojas de datos de dichos condensadores.

La reducción de la capacidad nominal también puede proporcionar un margen de seguridad para tensiones o corrientes transitorias (picos) que superen el funcionamiento normal o prolongar la vida útil. Por ejemplo, la vida útil de los condensadores electrolíticos aumenta considerablemente al operarlos por debajo de su temperatura máxima nominal.

Todos los atenuadores dependen de la conducción y convección del calor para mantener fríos los componentes electrónicos. De manera similar, el cableado eléctrico (por ejemplo, el cableado doméstico) que no está rodeado por una cámara de aire (por ejemplo, dentro de un conducto) necesita que su dispositivo limitador de corriente (por ejemplo, un disyuntor o un fusible) se ajuste para que no circule tanta corriente por ese circuito. La reducción de capacidad consiste en la disminución de la capacidad máxima (carga) que una unidad puede manejar de forma fiable cuando se retiran las aletas o secciones laterales.

• Área de operación segura
• Reducción de la frecuencia

• "Transistores bipolares de potencia NPN-PNP complementarios" (pdf) . Hoja de datos . OnSemi. MJL0281A.