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硅瞬变吸收二极管

2022-04-13 07:22分类:电子元器件 阅读:

 

硅瞬变消化吸收二极管


硅瞬变消化吸收二极管的工作中有点儿象一般的稳压极管,是箝位型的影响消化吸收元器件;其使用是与被维护设施串联应用。硅瞬变工作电压消化吸收二极管具备很快的响应速度(亚纳秒级)和非常高的浪涌保护器吸收力,及极多的工作电压级别。可用作维护机器设备或电源电路不受静电感应、电交流电流转换时造成的瞬变工作电压,及其磁感应雷所造成的过压。
TVS管有人下单方位(单独二极管)和两方向(2个背靠背联接的二极管)二种,他们的基本参数是击穿电压、泄露电流和电容器。应用中TVS管的击穿电压要比被维护电源电路工作标准电压高10%上下,以预防因路线工作标准电压贴近TVS击穿电压,使TVS泄露电流危害电源电路正常的工作中;也防止因工作温度改变造成TVS管击穿电压掉入路线一切正常工作标准电压的范畴。


TVS管用多种多样封装类型,如径向导线商品可以用在开关电源同轴电缆上;调心轴承直插的和表层贴膜的适用于在包装印刷板上做为时序逻辑电路、I/O系统总线及系统总线的维护。

TVS的特点

TVS的电气符号和平常的稳压极管同样。其工作电压-电流量特点曲线图如图所示1所显示。其正方向特点与一般二极管同样,反方向特点为常见的PN结山崩元器件。图2是TVS的电流量-時间和工作电压-时间曲线。在脉冲电流的效果下,TVS两方面间的工作电压由额定值反方向关闭工作电压VWM升高到击穿电压VBR,而被穿透。伴随着穿透电流量的发生,穿过TVS的交流电将到达最高值浪涌电流IPP,与此同时在其两头的电流被箝位到预期的较大 箝位工作电压VC下列。之后,伴随着浪涌电流按指数值衰减系数,TVS两方面间的电流也持续降低,最终修复到初态,这就是TVS抑止很有可能产生的浪涌保护器脉冲功率,维护电子元件的全过程。当TVS两方面遭到反方向高效率能量撞击时,它能以10~12s级的速率,将其两方面间的特性阻抗由高降低,消化吸收达到数Kw的浪涌保护器输出功率,使两方面间的电位差箝位于预订值,合理地维护电子产品中的电子器件免遭浪涌保护器单脉冲的危害。TVS具备响应速度快、暂态输出功率大、泄露电流低、击穿电压误差小、箝位工作电压非常容易操纵、体型小等优势,现阶段已广泛运用于电器产品、机械电子、通信设备、开关电源、计算机软件等各行各业。


TVS的基本参数

较大 反方向泄露电流ID和额定值反方向关闭工作电压VWM。VWM是TVS较大 持续作业的直流电或单脉冲工作电压,当这一反方向工作电压边加个TVS的两方面间时它处在反方向关闭情况,穿过它的电流量应小于或等于其较大 反方向泄露电流ID。最少击穿电压VBR和穿透电流量IR。VBR是TVS最少的击穿电压。在25℃时,小于这一工作电压TVS是不可能产生山崩的。当TVS穿过要求的1mA电流量(IR)时,边加个TVS两方面的工作电压为其最少击穿电压VBR。按TVS的VBR与指标值的离散程度,可把VBR分成5%和10%二种。针对5%的VBR而言,VWM=0.85VBR;针对10%的VBR而言,VWM=0.81VBR。


较大 箝位工作电压VC和较大 最高值浪涌电流IPP。当延迟时间为20mS的单脉冲谷值电流量IPP穿过TVS时,在其两边产生的最高最高值工作电压为VC。VC、IPP体现了TVS的浪涌保护器抑止工作能力。VC与VBR比例称之为箝位因素,一般在1.2~1.4中间。

容量C。容量C是由TVS山崩结横截面选择的,是在特殊的1MHz頻率下测定的。C的尺寸与TVS的电流量承受力正相关,C太将军使数据信号衰减系数。因而,C是数据信息通信接口采用TVS的主要主要参数。

较大 最高值单脉冲功能损耗PM。PM是TVS能承担的最高最高值脉冲功率损耗值。在给出的较大 箝位工作电压下,功能损耗PM越大,其浪涌电压的承受力越大;在给出的功能损耗PM下,箝位工作电压VC越低,其浪涌电压的承受力越大。此外,最高值单脉冲功能损耗还与单脉冲波型、延迟时间和工作温度相关。并且,TVS能够承担的暂态单脉冲不是反复的,元器件要求的单脉冲反复頻率(延迟时间与间歇性時间之比)为0.01%。假如电源电路内发生可重复性单脉冲,应考虑到脉冲功率的积累,有可能毁坏TVS。

箝位時间TC。TC是以零到最少击穿电压VBR的時间。对单旋光性TVS低于1×10-12s;对双旋光性TVS低于10×10-12s。


TVS的归类

TVS元器件按旋光性可分成单旋光性和双旋光性二种;按用处可分成通用和专用;按封裝和内部构造可分成:径向导线二极管、调心轴承直插TVS列阵、帖片和大功率模块等。径向导线的商品最高值输出功率能够做到400W、500W、600W、1500W和5000W。在其中功率大的的商品首要用在开关电源同轴电缆上,低输出功率商品首要用在密度高的组装的场所。针对密度高的组装的场所还能够挑选调心轴承直插和表层贴膜的封装类型。


TVS的采用

明确被维护控制电路的较大 直流电或持续工作标准电压,电源电路的稳定规范工作电压和较大 可承担工作电压。
TVS的额定值反方向关闭工作电压VWM应大于或等于被维护控制电路的最高工作标准电压。若采用的VWM太低,元器件很有可能进到山崩或因反方向泄露电流很大危害线路的常规工作中。

TVS的最高反方向箝位工作电压VC应低于被维护控制电路的毁坏工作电压。

在要求的脉冲信号延迟时间内,TVS的最高最高值脉冲功率PM务必高于被维护电源电路很有可能产生的最高值脉冲功率。在确认了较大 箝位工作电压后,其最高值浪涌电流应超过暂态浪涌电压。一般TVS的最高最高值脉冲功率是以10/1000ms的非反复单脉冲得出的,而真实的脉冲宽度是由单脉冲源决策的,当脉冲宽度不一起其最高值输出功率也不一样。如某600WTVS,对1000ms占空比较大 消化吸收输出功率为600W,可是对50ms占空比消化吸收输出功率就可做到2100W,而对10ms的占空比较大 消化吸收输出功率就仅有200W了。并且消化吸收输出功率还和单脉冲波型相关:如果是大半个正弦波形方式的单脉冲,消化吸收输出功率就需要降到75%,若是波形方式的单脉冲,消化吸收输出功率就需要降到66%。

均值稳定输出功率的配对针对必须承担有周期性的、短暂性的单脉冲群冲击性的TVS,如使用在汽车继电器、输出功率电源开关或电机控制系统等场所,必须引进均值稳定输出功率的定义。举例子,在一输出功率电路中会造成120Hz,总宽为4ms,最高值电流量为25A的单脉冲群。采用的TVS能够 将单独单脉冲的工作电压箝位到11.2V。其中均值稳定输出功率的估算为:单脉冲间隔时间相当于頻率的最后1/120=0.0083s,最高值消化吸收输出功率是箝位工作电压与浪涌电流的相乘11.2V×25A=280W,平均功率则为最高值输出功率与脉冲宽度对单脉冲间距比率的相乘,即 280×(0.000004S/0.0083S)=0.134W。换句话说,采用的TVS均值稳定输出功率一定超过0.134W。

针对数据信息通信接口的维护,还需要留意选择具备适合电容器C的TVS元器件。

依据用处采用TVS的旋光性及封裝构造。交流电路采用双旋光性TVS比较有效;多段维护采用TVS列阵更加有益。

溫度考虑到暂态工作电压抑制器能够 在-55℃~+150℃中间工作中。假如必须TVS在一个转变的环境温度下工作中,因为其反方向泄露电流ID是随溫度提高而扩大;功能损耗随TVS结温提升而降低,从+25℃到+175℃,大概线形降低50%;击穿电压VBR随环境温度的提升按一定的指数提升。因而,务必查看相关产品资料,考虑到环境温度改变对其性能的危害。

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