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  • 瞬態(tài)抑制TVS二極管的術(shù)語及定義
    • 發(fā)布時(shí)間:2021-01-25 17:57:11
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    瞬態(tài)抑制TVS二極管的術(shù)語及定義
    瞬態(tài)抑制二極管,TVS管
    電撬設(shè)備
    該類抑制器具有“電撬”特性,通常與4層NPNP硅控雙極裝置或等離子氣體/GDT裝置有關(guān)。 一旦達(dá)到閾值或轉(zhuǎn)折電壓,則電流的進(jìn)一步增加將導(dǎo)致設(shè)備快速導(dǎo)電,其正向電壓降僅為幾伏。 實(shí)質(zhì)上,線路在發(fā)生瞬態(tài)現(xiàn)象時(shí)將處于暫時(shí)的“短路”狀態(tài)。
    工作溫度范圍
    設(shè)備應(yīng)用電路的最低和最高環(huán)境工作溫度。 工作溫度不能對鄰近元件造成影響,這是設(shè)計(jì)人員必須考慮的一個(gè)參數(shù)。
    電容
    允許電路元件儲存電荷的電路元件屬性。 在電路保護(hù)中,斷態(tài)電容通常是在頻率1 MHz、偏壓2 V下測得的。
    反向斷態(tài)電壓(VR)
    對單向瞬態(tài)抑制二極管而言,在無大電流的情況下,這是可用于閉鎖方向的最大峰值電壓。 對雙向瞬態(tài)而言,它適應(yīng)于任一方向。 其含義與最大斷態(tài)電壓和最高工作電壓相同。
    擊穿電壓(VBR)
    在指定的直流測試電流下測得的擊穿電壓,通常為1mA。 通常會說明最大與最小值。
    峰值脈沖電流(IPP)
    可重復(fù)施加的最大脈沖電流。 若經(jīng)說明,通??梢允?0x1000μs雙指數(shù)波形,也可以是8x20μs。
    最大鉗位電壓(VC 或VCI)
    在出現(xiàn)最大峰值脈沖電流時(shí),可從保護(hù)器上測得的最大電壓。
    峰值脈沖功率(PPP)
    以瓦或千瓦表示,1ms指數(shù)瞬態(tài)值(請參閱第23頁的圖1),是IPP和VCL的乘積。
    瞬態(tài)抑制二極管TVS的基本知識 
    二極管是大家熟悉的元件,但瞬態(tài)抑制二極管就可能不太熟悉了。本文將介紹這種特殊二極管的用途、 工作原理等基本知識。
    各種電子設(shè)備中的各種半導(dǎo)體器件,一般都在直流低電壓范圍各作;如果在電源中串入一個(gè)瞬間上百伏甚室上千伏的高電壓脈沖,就有可能將電路中的半導(dǎo)體器件擊穿。例如,人體往往帶有靜電。放電時(shí)的電壓脈沖可達(dá)幾百狀到上千伏。瞬態(tài)抑制二極管可用來保護(hù)電路,不使這種瞬態(tài)高壓脈沖損壞半導(dǎo)體器件。
    從穩(wěn)壓二極管說起 
    穩(wěn)壓二極管是大家比較熟悉的器件,其基本工作電路如圖1所示。VIN是輸入電壓,R 是限流電阻、 VDz是穩(wěn)壓二極管。VIN可以在很大范圍內(nèi)變化,只要限流電阻有足夠大,使產(chǎn)生的 IZ 電流在允許范圍內(nèi)、則輸出電壓VZ 變化是很小的。穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿狀態(tài)。它電流變化 △I 較大,但愉出電壓變化△V甚小,起到穩(wěn)壓作用。當(dāng)VIN 的電壓已超過可以擊穿電路的半導(dǎo)體器件的電壓時(shí),由于穩(wěn)壓二極管輸出電壓Vz基本不變,電路仍能正常工作。
    瞬態(tài)抑制二極管簡介 
    瞬態(tài)抑制二極管的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)壓二極管相似,連符號也一樣。 
    瞬態(tài)抑制二極管(TVS)工作原理與穩(wěn)壓二極管一樣,但結(jié)構(gòu)上有差別。其最大的差別是一般穩(wěn)壓二極管組成的 PN 結(jié)面積很小。它能承受的反向電流較小。一般小功率穩(wěn)壓管 (0.5-1W)其最大反向龜流為幾十毫安到幾百毫安。而瞬態(tài)抑制二極管的PN結(jié)面積較大,可耗散的功率較大,允許最大的反向電流可達(dá)幾安 到幾十安。因此它可以吸收瞬時(shí)高電壓脈沖所造成的瞬間大電流。一般穩(wěn)壓二極管是0.5-3W, 而瞬間二 極管達(dá)300w到1500W ,有些用于高壓的可達(dá)1OkW 以上。
    例如,一種反向擊穿電壓Vbr為6.4-7.3V、耗散g功率為500W 的瞬態(tài)二極管,它能承受的最大脈沖電流 IPP是52- 54A。 
    利用瞬態(tài)二極管作保護(hù)的電路如圖2所示,它并聯(lián)在保護(hù)的電路上。要注意的是它不需要限流電阻R。如 果被保護(hù)的電路工作電壓是+5V,則可選6.5- 7V擊穿的二極管。在正常工作時(shí),瞬態(tài)二極管不工作,相當(dāng)開路;當(dāng)工作電壓中有瞬間高壓脈沖時(shí),瞬態(tài)二極管在高壓脈沖作用瞬間被籍位于9V左右,這瞬間9V電壓對 5V 工作的電路是安全的。當(dāng)高壓脈沖過去后,瞬態(tài)二極管又相當(dāng)開路,由此可見在電源電壓正常時(shí)(或略有波動(dòng)時(shí))瞬態(tài)二極管不工作,也不損耗電路。在有瞬間高壓脈沖時(shí),它吸收了瞬間大電流而鉗位在比工作電源略高的電壓上保護(hù)了電路。它可以反復(fù)使用,有很長收使用壽命。
    圖3的電路能對正瞬態(tài)脈沖鉗位,為能在正反脈沖時(shí)都能起保護(hù)作用,可采用圖4 雙向瞬間二極管,它相當(dāng)于 兩個(gè)瞬態(tài)二極管反相串聯(lián)在一起。不論正負(fù)瞬態(tài)高壓脈沖都可以獲得保護(hù),并且不影響電路的正常工作。
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