熱暴走
一部の電子部品は、内部温度が上昇するにつれて、より低い抵抗またはより低いトリガ電圧（非線形抵抗の場合）を発生させます。 このような状況で回路条件が著しく増加した電流の流れを引き起こす場合、電力損失の増加はジュール加熱によってさらに温度を上昇させる可能性 熱暴走の悪循環または正帰還効果は、時には壮大な方法（例えば、電気的爆発または火災）で故障を引き起こす可能性があります。 これらの危険を防ぐために、適切に設計された電子システムには、通常、熱ヒューズ、回路遮断器、またはPTC電流制限器などの電流制限保護が組み込まれて
より大きな電流を処理するために、回路設計者は複数の低容量デバイス（トランジスタ、ダイオード、Movなど）を並列に接続することができます。 この手法はうまく機能しますが、電流がすべてのデバイスで均等に共有されない電流ホギングと呼ばれる現象の影響を受けやすくなります。 典型的には、1つのデバイスはわずかに低い抵抗を有することができ、したがって、より多くの電流を消費し、その兄弟デバイスよりも多く加熱し、そ 電気負荷は、その後、急速に失敗し、単一のデバイスに漏斗状になります。 したがって、デバイスの配列は、その最も弱い成分よりも堅牢ではない可能性があります。
電流ホギング効果は、並列化された各デバイスの特性を慎重に一致させるか、または他の設計技術を使用して電気負荷のバランスをとることに ただし、極端な条件下で負荷バランスを維持するのは簡単ではない場合があります。 電気抵抗の固有の正の温度係数（PTC）を持つデバイスは、電流ホギングを受けにくくなりますが、熱シンクやその他の問題が原因で熱暴走が発生する可能性があります。
多くの電子回路には、熱暴走を防ぐための特別な規定が含まれています。 これは、高出力出力段のトランジスタバイアス配置で最もよく見られます。 しかし、装置が設計された周囲温度を超えて使用される場合、熱暴走が依然として発生する場合があります。 これにより時折熱い環境で、または空冷の出口が妨げられるとき装置の失敗を引き起こします。
Semiconductors Edit
シリコンは、その電気抵抗が約160℃までの温度とともに増加し、その後減少し始め、融点に達するとさらに低下するという独特のプロフ これにより、半導体接合部の内部領域内で熱暴走現象が発生する可能性があります; このしきい値を超えて加熱される領域では抵抗が減少し、過熱された領域に多くの電流が流れることができ、周囲の領域に比べてさらに加熱され、さらなる温度上昇と抵抗低下につながる。 これは、電流の混雑と電流フィラメントの形成（電流ホギングに似ていますが、単一のデバイス内）の現象をもたらし、多くの半導体接合障害の根本的な原因の一つである。
バイポーラジャンクショントランジスタ(BJTs)Edit
漏れ電流は、バイポーラトランジスタ(特にゲルマニウムベースのバイポーラトランジスタ)では、温度が上昇するにつれて大幅に増加します。 回路の設計によっては、このリーク電流の増加はトランジスタを流れる電流を増加させ、したがって消費電力を増加させ、コレクタ-エミッタ間のリーク電 これは、AB級アンプのプッシュプルステージでよく見られます。 プルアップトランジスタとプルダウントランジスタが室温で最小のクロスオーバー歪みを持つようにバイアスされ、バイアスが温度補償されていない場合、温度が上昇するにつれて両方のトランジスタがますますバイアスされ、電流と電力がさらに増加し、最終的に一方または両方のデバイスが破壊されます。
熱暴走を避けるための経験則の一つは、VCE≤1/2vccになるようにBJTの動作点を維持することです
もう一つの練習は、クロスオーバーバイアス電圧を制御するために、ヒートシンクに熱フィードバック検出トランジスタまたは他のデバイスをマウントすることです。 出力トランジスタが加熱されると、熱帰還トランジスタも加熱されます。 これにより、わずかに低い電圧で熱帰還トランジスタがオンになり、クロスオーバーバイアス電圧が低下し、出力トランジスタによって放散される熱が減少します。
複数のBJTトランジスタが並列に接続されている場合（これは大電流アプリケーションで一般的です）、電流ホギングの問題が発生する可能性があり Bjtのこの特徴的な脆弱性を制御するためには、特別な措置を講じる必要があります。
パワートランジスタ（実際には多くの小さなトランジスタを並列に構成している）では、トランジスタ自体の異なる部分の間で電流ホギングが発生し、トランジスタの一部が他の部分よりも高温になることがある。 これは第二の破壊と呼ばれ、平均接合温度が安全なレベルにあるように見える場合でも、トランジスタが破壊される可能性があります。
パワー Mosfetedit
パワー Mosfetは、通常、温度とともにオン抵抗を増加させます。 状況によっては、この抵抗で消費される電力が接合部の加熱を増加させ、正帰還ループで接合部温度をさらに上昇させます。 その結果、パワー Mosfetは安定した動作領域と不安定な動作領域を持っています。 しかし、温度によるオン抵抗の増加は、並列に接続された複数のMosfet間で電流のバランスをとるのに役立ちますので、電流ホギングは発生しません。 MOSFETトランジスタがヒートシンクが放散できるよりも多くの熱を生成する場合、熱暴走は依然としてトランジスタを破壊する可能性があります。 この問題は、トランジスタダイとヒートシンクとの間の熱抵抗を低下させることによってある程度緩和することができる。 熱設計電力も参照してください。
金属酸化物バリスタ（MOVs）編集
金属酸化物バリスタは、通常、加熱するにつれて抵抗が低くなります。 ACまたはDC電源バス（電気的過渡に対する保護のための一般的な使用法）に直接接続されている場合、トリガ電圧が低下したMOVは壊滅的な熱暴走に この可能性を防止するために、故障電流は、典型的には、熱ヒューズ、回路遮断器、または他の電流制限装置によって制限される。
タンタルコンデンサedit
タンタルコンデンサは、いくつかの条件下では、熱暴走によって自己破壊する傾向があります。 コンデンサは、典型的には、陽極として作用する焼結タンタルスポンジ、二酸化マンガン陰極、および陽極酸化によってタンタルスポンジ表面上に作 酸化タンタル層は、電圧スパイク中に絶縁破壊を受ける弱いスポットを有することが起こる可能性がある。 タンタルスポンジは二酸化マンガンと直接接触し、漏れ電流が増加すると局所的な加熱が起こり、通常、これは吸熱化学反応を引き起こし、酸化マンガン(III)を生成し、酸化タンタル誘電体層を再生する（自己治癒する）。
しかし、故障点で消費されるエネルギーが十分に高い場合、テルミット反応と同様に、金属タンタルを燃料として、二酸化マンガンを酸化剤として自 この望ましくない反応は、コンデンサを破壊し、煙を生成し、おそらく炎を発生させます。
したがって、タンタルコンデンサは小信号回路に自由に配置することができますが、高電力回路でのアプリケーションは、熱暴走障害を避けるため
Digital logicEdit
ロジックスイッチングトランジスタのリーク電流は温度とともに増加します。 まれに、これはデジタル回路の熱暴走につながる可能性があります。 これは一般的な問題ではありませんが、リーク電流は通常全体の消費電力のほんの一部を占めているため、電力の増加はかなり控えめです—Athlon64の場合、30度ごとに約10%の電力消費が増加します。 TDPが100Wのデバイスでは、熱暴走が発生するためには、ヒートシンクの熱抵抗率が3K/W（ワットあたりケルビン）を超える必要があり、これは標準のAthlon64ヒートシンクの約6倍である。 （標準的なAthlon64ヒートシンクは0で評価されます。34K/W、環境への実際の熱抵抗は、プロセッサとヒートシンクの間の熱境界、ケースの温度上昇、および他の熱抵抗のために、やや高いですが。 それにもかかわらず、0.5から1K/W上のの熱抵抗の不十分な脱熱器は熱暴走の効果なしで100W装置の破壊で起因する。
BatteriesEdit
不適切に処理された場合、または不完全に製造された場合、一部の充電式電池は過熱の結果として熱暴走を経験することができます。 密封された細胞は時々安全出口が圧倒されるか、または機能しなければ激しく爆発します。 特に熱暴走を起こしやすいのはリチウムイオン電池であり、最も顕著なのはリチウムポリマー電池の形態である。 携帯電話の爆発の報告は、時折新聞に掲載されます。 2006年には、アップル、HP、東芝、レノボ、デルなどのノートブックメーカーのバッテリーが火災や爆発のためにリコールされた。 米国のパイプラインおよび危険物安全管理局（PHMSA） 運輸省は、特定の状況での不安定性のために、特定の種類の電池を飛行機に運ぶことに関する規制を確立しています。 このアクションは、部分的にUPS飛行機の貨物湾の火災に触発されました。可能な解決策の1つは、より安全で反応性の低い陽極（チタン酸リチウム）と陰極（リン酸鉄リチウム）材料を使用することで、多くのリチウム充電式セルのコバルト電極を避け、イオン液体に基づく不燃性電解質と一緒に使用することです。