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瞬變抑制二極�
閱讀�7783�(shí)間:2010-11-15 17:41:26

  瞬變抑制二極�簡稱TVS器件,在�(guī)定的反向�(yīng)用條件下,當(dāng)承受一�(gè)高能量的瞬時(shí)過壓脈沖�(shí),其工作阻抗能立即降至很低的�(dǎo)通值,允許大電流通過,并將電壓箝制到�(yù)定水平,從而有效地保護(hù)電子�路中的精密元器件免受損壞�

主要參數(shù)

  1� 擊穿電壓V(BR) :器件在�(fā)生擊穿的區(qū)域內(nèi)� 在規(guī)定的試驗(yàn)電流I(BR) �� 測得器件兩端的電壓稱為擊穿電壓,在此區(qū)域內(nèi)� 二極管成為低阻抗的通路�

  2� 反向脈沖峰值電流IPP :在反向工作�(shí)� 在規(guī)定的脈沖條件�� 器件允許通過的脈沖峰值電�� IPP 與箝位電壓Vc(MAX) 的乘�� 就是瞬態(tài)脈沖功率的�� 使用�(shí)�(yīng)正確選取瞬變抑制二極�� 使額定瞬�(tài)脈沖功率PPR 大于被保�(hù)器件或線路可能出�(xiàn)的瞬�(tài)浪涌功率�

  3� 反向工作電壓VRWM(或變位電壓):器件反向工作�(shí)� 在規(guī)定的 IR �� 器件兩端的電壓值稱為反向工作電壓VRWM� 通常 VRWM =�0. 8~0. 9� V (BR) � 在這�(gè)電壓下, 器件的功率消耗很��

  4� 箝位電壓Vc(max ) :在脈沖峰值電流Ipp 作用下器件兩端的電壓值稱為箝位電�� 使用�(shí)� �(yīng)� Vc(max ) 不高于被保護(hù)器件的允許安全電�� 箝位電壓與擊穿電壓之比稱為箝為系�(shù)�

  5� 反向脈沖峰值功率PPR :瞬變抑制二極管 � PPR 取決于脈沖峰值電流IPP 和箝位電壓Vc(max ) � 除此以外� 還和脈沖波形、脈沖時(shí)間及�(huán)境溫度有�(guān)�

  6� 電容CPP� 瞬變抑制二極� 的電容由硅片的面積和偏置電壓來決�� 電容在零偏情況下� 隨偏置電壓的增加� 該電容值呈下降趨勢� 電容的大小會影響 瞬變抑制二極� 器件的響�(yīng)�(shí)��

  7� 漏電流IR� �(dāng)反向工作電壓施加到瞬變抑制二極管 上時(shí)� 瞬變抑制二極� 管有一�(gè)漏電流IR� �(dāng) 瞬變抑制二極� 用于高阻抗電路時(shí),這�(gè)漏電流是一�(gè)重要的參�(shù)�

使用技�

  1、確定被保護(hù)電路的直流或連續(xù)工作電壓、電路的額定�(biāo)�(zhǔn)電壓和“高端”容��

  2、瞬變抑制二極管額定反向�(guān)斷VWM �(yīng)大于或等于被保護(hù)電路的工作電�。若選用的VWM 太低,器件可能�(jìn)入雪崩或因反向漏電流太大影響電路的正常工作。串行連接分電�,并行連接分電流�

  3� 瞬變抑制二極� 的箝位電壓VC �(yīng)小于被保�(hù)電路的損壞電��

  4、在�(guī)定的脈沖持續(xù)�(shí)間內(nèi),瞬變抑制二極管 的峰值脈沖功耗PM 必須大于被保�(hù)電路�(nèi)可能出現(xiàn)的峰值脈沖功率。在確定 箝位電壓�,其峰值脈沖電流應(yīng)大于瞬態(tài)浪涌電流�

  5、對于數(shù)�(jù)接口電路的保�(hù),還必須注意選取具有合適電容C 的瞬變抑制二極管 器件�

  6、根�(jù)用途選用瞬變抑制二極管 的極性及封裝�(jié)�(gòu)。交流電路選用雙極性瞬變抑制二極管較為合理;多線保�(hù)選用瞬變抑制二極� 陣列更為有利�

  7、溫度考慮。瞬�(tài)電壓抑制器可以在�55~+150℃之間工�。如果需要瞬變抑制二極管在一�(gè)變化的溫� 工作,由于其反向漏電流ID是隨增加而增�;功耗隨瞬變抑制二極管結(jié)溫增加而下降,�+25℃到+175�,大約線性下�50%雨擊穿電壓VBR 隨溫度的增加按一定的系數(shù)增加。因�,必須查閱有�(guān)�(chǎn)品資�,考慮溫度變化對其特性的影響�

選用原則

  一� 大箝位電壓VC(MAX)不大于電路的允許安全電��

  二� 反向工作電壓(變位電壓)VRWM不低于電路的工作電壓,一般可以選VRWM等于或略高于電路工作電壓�

  �� 額定的脈沖功�,必須大于電路中出現(xiàn)的瞬�(tài)浪涌功率�

�(yīng)用實(shí)�

  一� 瞬變抑制二極管在微機(jī)中的�(yīng)用實(shí)�

  一�(gè)典型的微�(jī)系統(tǒng),通過電源�、輸入線、輸出線�(jìn)入的各種干擾或瞬變電�,可能使微機(jī)誤動作出故障,特別是來自開關(guān)電源,微�(jī)近旁的電動機(jī)的開與關(guān)、交流電源電壓的浪涌和瞬�、靜電放電等場合都可能使系統(tǒng)�(chǎn)生誤動作,嚴(yán)重時(shí)還可能損壞器�。將瞬變電壓抑制二極管接到微�(jī)的電源線輸入和輸出線上,可防止瞬變電壓�(jìn)入“微�(jī)”總�,加�(qiáng)微機(jī)對外界干擾的抵抗能力,保證微�(jī)正常工作,提高其�(yīng)用可靠性�,使用瞬變抑制二極管管的量是很多��

  二� 瞬變抑制二極管管保護(hù)開關(guān)電源�(shí)�

  對開�(guān)電源�(shè)�(jì)師來�,必須對影響開頭電源的三種瞬變類型�(jìn)行保�(hù)�

  1� 由負(fù)載變化引起的瞬變電壓(電感負(fù)載)�

  2� 由電源線引入的瞬變電��

  3� 由開�(guān)電源�(nèi)部發(fā)生的瞬變電壓�

  由于電源中需要保�(hù)的典型元器件有:

  1� 高反壓開�(guān)晶體管(VMOS管)

  2� 高壓整流器(高壓流整流二極管�

  3� 輸出整流器(輸出大電流整流二極管�

  4� �(nèi)部控制電路(脈寬�(diào)制器等)

  典型開關(guān)電源中應(yīng)用瞬變抑制二極管的實(shí)�,由圖可見共有八�(gè)瞬變抑制二極管管,各自保�(hù)自已的對象,�(dāng)然八�(gè)瞬變抑制二極管管的特性也不同,從“擊穿電壓�、“脈沖峰值功率”、“脈沖峰值電流”到“箝位電壓”等都有區(qū)�。美國HP公司某儀器使用的開關(guān)電源,從圖中可以看到該電源中所有瞬變電壓抑制二極管的數(shù)量及情況�

  國外�(yīng)用瞬變抑制二極管是非常普遍的,而且�(shù)量也是很多的,可見瞬變抑制二極管對提高整�(jī)�(yīng)用可靠性是至關(guān)重要��

  三� 瞬變抑制二極管保�(hù)直流�(wěn)壓電源實(shí)�

  一�(gè)直流�(wěn)壓電�,并有擴(kuò)大電流輸出的晶體�,在其穩(wěn)壓輸出端加上瞬變電壓抑制二極管,可以保護(hù)使用該電源的儀器設(shè)�,同�(shí)還可以吸收電路中晶體管的集電極到�(fā)射極間的峰值電�,保�(hù)晶體管。建�(shè)在每�(gè)�(wěn)壓源輸出端增加一�(gè)瞬變抑制二極管管,可大幅度提高整�(jī)�(yīng)用可靠��

  �� 瞬變抑制二極管保�(hù)晶體管實(shí)�

  各種瞬變電壓能使晶體管EB�(jié)或CE�(jié)擊穿而損�,特別是晶體管集電極有電感性(線圈、變壓器、電動機(jī))負(fù)載時(shí),會�(chǎn)生高壓反電勢,往往使晶體管損壞。建�(shè)采用瞬變抑制二極管管作為保護(hù)器�

  �� 瞬變抑制二極管保�(hù)集成電路�(shí)�

  由于集成電路集成度越來越高,其耐壓越來越低,容易受到瞬變電壓的沖擊而損�,必須采取保�(hù)措施。例如CMOS電路在其輸入端及輸出端都有保�(hù)�(wǎng)�,為了更可靠起見,在各整�(jī)對外接口處還增加各種保護(hù)�(wǎng)�(luò)�

  �� 瞬變抑制二極管保�(hù)可控硅實(shí)�

  可控硅可能誤觸發(fā)�(dǎo)致誤動作,可控硅控制極電流不能太�,電壓不能過�,必須采用各種保�(hù)措施�

  �� 瞬變抑制二極管保�(hù)繼電器實(shí)�

  繼電器有�(qū)動線圈,�(dāng)用大功率晶體管驅(qū)動時(shí),應(yīng)采取保護(hù)措施,如�5所示。有�(shí)也采用圖8所示方法來抑制線圈中的高壓反電勢保�(hù)晶體�,哪�(gè)方案更好�(yīng)根據(jù)�(shí)際情況決�。圖中二極管允許的電源應(yīng)比晶體管的工作電流大一倍左�,例如繼電器線圈的電流IA,則二極管額定電流選2-3A左右,耐壓則應(yīng)大于電源電壓�2倍左�,例如電源電�27V,則二極管耐壓�(yīng)�60V以上�

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