Was ist der Hauptgrund dafür, bei der Auswahl von Leistungsbauelementen eine Reserve zur Nennspannung zu lassen und ein Bauelement mit höherer Sperrspannung als der tatsächlichen Betriebsspannung zu verwenden (Derating)?

Antwort: A. Um Zuverlässigkeit gegen Überspannungen beim Schalten und Ausfälle durch kosmische Strahlung zu sichern

In realen Schaltungen kommt beim Schalten die Überspannung durch parasitäre Induktivitäten hinzu, und beim Dauerbetrieb bei hoher Spannung erzeugen Neutronen aus kosmischer Strahlung im Bauelement Ladung, sodass die Wahrscheinlichkeit plötzlicher Zerstörung (Single-Event Burnout) mit der Spannung stark steigt. Daher wird üblicherweise ein Bauelement mit etwa dem 1.5-Fachen der Betriebsspannung als Nennwert gewählt, etwa ein 650-V-Bauelement für eine 400-V-Schaltung. In großer Höhe wird die Reserve noch größer gewählt.