瞬變二極管是一種二� 管形式的高效能保�(hù)器件。當(dāng)瞬變二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí),它能以10的負(fù)12次方秒量�(jí)的速度,將其兩極間的高阻抗�?yōu)榈妥杩梗崭哌_(dá)�(shù)千瓦� 浪涌功率,使兩極間的電壓箝位于一�(gè)�(yù)定�,有效地保護(hù)電子線路中的精密元器�,免受各種浪涌脈沖的損壞�
由于瞬變二極管具有響�(yīng)�(shí)間快、瞬�(tài)功率大、漏電流�、擊穿電壓偏� 、箝位電壓較易控�、無(wú)損壞極限、體積小等優(yōu)�(diǎn)。目前已廣泛�(yīng)用于�(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通訊�(shè)�、交/直流電源、汽車、電子鎮(zhèn)流器、家用電器、儀器儀� (電度表)RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、數(shù)字照相機(jī)的保�(hù)、共�/差模保護(hù)、RF 耦合/IC �(qū)�(dòng)接收保護(hù)、電�(jī)電磁波干擾抑制、聲�/視頻輸入、傳感器/變速器、工控回�、繼電器、接觸器噪音的抑制等各�(gè)�(lǐng)域�
1、將瞬變二極管加在信�(hào)及電源線�,能防止微處理器或單片機(jī)因瞬間的脈沖,如靜電放電效應(yīng)、交流電源之浪涌及開(kāi)�(guān)電源的噪音所�(dǎo)致的失靈�
2、靜電放電效�(yīng)能釋放超�(guò)10000V�60A 以上的脈�,并能持�(xù)10ms;而一般的TTL 器件,遇到超�(guò)30ms �10V脈沖�(shí),便�(huì)�(dǎo)至損�。利用瞬變二極管,可有效吸收�(huì)造成器件損壞的脈�,并能消除由總線之間�(kāi)�(guān)所引起的干擾(Crosstalk��
3、將瞬變二極管放置在信號(hào)線及接地�,能避免�(shù)�(jù)及控制總線受到不必要的噪音影響�
1、瞬變二極管的特性曲�
瞬變二極� 的電路符�(hào)與普通穩(wěn)壓二極管相同。它的正向特性與普通二極管相同;反向特性為典型的PN �(jié)雪崩器件�
在瞬�(tài)峰值脈沖電流作用下,流�(guò)瞬變二極� 的電�,由原來(lái)的反向漏電流ID上升到IR �(shí),其兩極呈現(xiàn)的電壓由額定反向�(guān)斷電壓VWM 上升到擊穿電壓VBR,瞬變二極管 被擊�。隨著峰值脈沖電流的出現(xiàn),流�(guò)瞬變二極� 的電流達(dá)到峰值脈沖電流IPP。在其兩極的電壓被箝位到�(yù)定的箝位電壓以下。爾�,隨著脈沖電流按指數(shù)衰減,瞬變二極管 兩極的電壓也不斷下降,恢�(fù)到起始狀�(tài)。這就是瞬變二極管 抑制可能出現(xiàn)的浪涌脈沖功�,保�(hù)電子元器件的整�(gè)�(guò)��
2、瞬變二極管的特性參�(shù)
?、俜聪蚵╇娏鱅D和額定反向關(guān)斷電壓VWM�
VWM 是瞬變二極管 連續(xù)工作的直流或脈沖電壓,當(dāng)這�(gè)反向電壓加入瞬變二極� 的兩極間�(shí),它處于反向�(guān)斷狀�(tài),流�(guò)它的電流�(yīng)小于或等于其反向漏電� ID�
?、谧钚舸╇妷篤BR和擊穿電流IR
VBR 是瞬變二極管 最小的雪崩電壓�25℃時(shí),在這�(gè)電壓之前,瞬變二極管 是不�(dǎo)通的。當(dāng)瞬變二極� 流過(guò)�(guī)定的1mA 電流(IR)時(shí),加入瞬變二極管 兩極間的電壓為其最 擊穿電壓VBR。按瞬變二極� 的VBR 與標(biāo)�(zhǔn)值的離散程度,可把瞬變二極管 分為±5[%]VBR和平共處±10[%]VBR 兩種。對(duì)于�5[%]VBR�(lái)�(shuō),VWM=0.85VBR;對(duì)于�10[%]VBR �(lái)�(shuō),VWM=0.81 VBR�
?、垠槔妷篤C和峰值脈沖電流IPP
�(dāng)持續(xù)�(shí)間為20微秒的脈沖峰值電流IPP 流過(guò)瞬變二極� �(shí),在其兩極間出現(xiàn)的峰值電壓為VC。它是串�(lián)電阻上和因溫度系�(shù)兩者電壓上升的組合。VC 、IPP反映 瞬變二極� 器件的浪涌抑制能�。VC 與VBR 之比稱為箝位因子,一般在1.2~1.4之間�
④電容量C
電容量C 是瞬變二極管 雪崩�(jié)截面決定�、在特定�1MHZ頻率下測(cè)得的。C 的大與瞬變二極管 的電流承受能力成正比,C �(guò)大將使信�(hào)衰減。因�,C 是數(shù)�(jù)接口電路選用瞬變二極� 的重要參�(shù)�
?、莘逯得}沖功耗PM
PM 是瞬變二極管 能承受的峰值脈沖耗散功率。其�(guī)定的試驗(yàn)脈沖波形和各種瞬變二極管 的PM 值,�(qǐng)查閱有關(guān)�(chǎn)品手�(cè)。在給定的箝位電壓下,功耗PM 越大,其浪涌電流的承受能力越�;在給定的功耗PM �,箝位電壓VC 越低,其浪涌電流的承受能力越�。另外,峰值脈沖功耗還與脈沖波�、持�(xù)�(shí)間和�(huán)境溫度有�(guān)。而且瞬變二極� 所能承受的瞬態(tài)脈沖是不重復(fù)�,器件規(guī)定的脈沖重復(fù)頻率(持�(xù)�(shí)間與間歇�(shí)間之比)�0.01[%],如果電路內(nèi)出現(xiàn)重復(fù)性脈�,應(yīng)考慮脈沖功率的“累積”,有可能使瞬變二極� 損壞�
?、摅槲粫r(shí)間TC
TC 是瞬變二極管兩端電壓從零到最小擊穿電壓VBR 的時(shí)�。對(duì)單極性瞬變二極管 �1×10-12秒;�(duì)雙極性瞬變二極管 于是1×10-11 ��
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�。串行連接分電�,并行連接分電��
3� 瞬變二極管的箝位電壓VC �(yīng)小于被保�(hù)電路的損壞電壓�
4、在�(guī)定的脈沖持續(xù)�(shí)間內(nèi),瞬變二極管 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(duì)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 的瞬變二極管器件�
6、根�(jù)用途選用瞬變二極管 的極性及封裝�(jié)�(gòu)。交流電路選用雙極性瞬變二極管較為合理;多線保�(hù)選用瞬變二極� 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�;功耗隨瞬變二極管結(jié)溫增加而下�,從+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�(duì)其特性的影響�
維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��
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