spanningsderating

Spanningsderating is het bewuste verlagen van de maximale spanning die een component of systeem veilig kan dragen onder omstandigheden die afwijken van de standaard testcondities. Het doel is betrouwbaarheid en langere levensduur door dielectric breakdown, thermische stress en slijtage te voorkomen.

Toepassingsgebieden zijn onder meer condensatoren (vooral bij hogere temperaturen), halfgeleiders, transformatoren en isolatiematerialen. Relevante factoren zijn omgevingstemperatuur en temperatuurstijging door werking, veroudering van isolatie, frequentie en piektransienten, vochtigheid en montagemogelijkheden.

De berekening gebeurt via deratingfactoren uit datasheets en normen. De toepasselijke spanning wordt berekend als V_derated = V_rated × f(conditie), waarbij f < 1 en afhankelijk is van temperatuur, leeftijd en andere condities. Datasheets geven vaak curves of tabellen met f bij verschillende temperaturen. In de praktijk betekent dit dat bij hoge temperatuur de nominale spanning minder kan worden toegepast (bijvoorbeeld een component van 100 V kan bij 85°C soms nog maar 60–80 V verdragen).

Derating biedt een veiligheidsmarge maar beperkt tegelijk de beschikbaarheid van spanning en kan de prestaties beperken. Ontwerpers combineren derating met andere maatregelen zoals geschikte warmteafvoer, correcte tolerantie- en transiëntenbeheer, en beschermingsmaatregelen tegen overspanning.

Standards en richtlijnen (IEC, UL, IEEE) bevatten aanbevelingen voor derating en isolatiecoördinatie.