Calculadora de Derating de Componentes
Límites operativos seguros para confiabilidad
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Quick Answer
Capacitor derating calculator: multiply rated voltage by your safety factor (typically 50% for MLCC). A 16 V cap derated to 50% is safe only up to 8 V — use 25 V parts on 12 V rails.
Calculadora de Derating de Capacitores — Guía de Confiabilidad
Use esta calculadora de derating de capacitores para fijar márgenes de seguridad antes de congelar el BOM.
Reglas típicas
| Componente | Derating recomendado |
|---|---|
| MLCC (cerámico) | 50% del voltaje nominal |
| Electrolítico | 60–80% del voltaje nominal |
| Resistencia (potencia) | 50% a 25°C |
| Semiconductor (Tj) | 75% de Tj máxima |
Ejemplo — MLCC 16 V en rail de 12 V
- Voltaje nominal: 16 V
- Factor: 50%
- Límite seguro: 8 V
- Aplicado: 12 V → NO cumple → use 25 V mínimo
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Design Notes
Derating is the practice of operating components below their maximum ratings to improve reliability. Per Arrhenius equation, every 10°C reduction in junction temperature roughly doubles semiconductor lifetime. MIL-HDBK-1547 provides derating factors. For commercial products, 70-80% derating is typical; for aerospace/medical, 50-60%.
Common Mistakes
- 1
Running components at 100% rated values — drastically reduces mean time between failures (MTBF).
- 2
Only derating for power but not voltage — capacitor voltage derating is critical for MLCC reliability.
- 3
Forgetting thermal derating — a 1W resistor at 100°C ambient may only handle 0.5W.
Engineering Handbox
1. Select Capacitor mode 2. Rated voltage = 16 V 3. Derating factor = 50% (0.50) 4. Safe limit = 16 × 0.50 = 8 V 5. Compare to rail: 12 V supply → 12 V > 8 V → FAIL
Knowledge Base
¿Qué es el derating?
Operar componentes bajo sus valores máximos para mejorar confiabilidad. Estándares: resistencias al 50% de potencia, capacitores al 60-80% de voltaje, semiconductores al 75% de Tj máxima.
¿Por qué es importante el derating de voltaje en capacitores?
Los MLCC pierden capacitancia bajo bias DC — un 10µF X5R de 16V puede dar solo 5µF a 10V. La tasa de falla se duplica por cada 10% más de voltaje aplicado.
¿Cómo afecta la temperatura?
La ecuación de Arrhenius muestra que la tasa de falla se duplica por cada 10°C de aumento. Un semiconductor a 105°C falla 4× más rápido que uno a 85°C.
¿Qué pasa sin derating?
Corto plazo: funciona. Largo plazo: envejecimiento acelerado, garantías, fallas de campo. Al 100% de potencia: 10× más fallas que al 50%.
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