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湖北8000W瞬態(tài)抑制二極管應(yīng)用

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-07-24

瞬態(tài)電壓抑制二極管(TransientVoltageSuppressor)簡(jiǎn)稱TVS,是一種二極管形式的高效能保護(hù)器件。當(dāng)TVS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次方秒量級(jí)的速度,將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩梗崭哌_(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率,使兩極間的電壓鉗位于一個(gè)預(yù)定值,有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件,免受各種浪涌脈沖的損壞。由于它具有響應(yīng)時(shí)間快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差、箝位電壓較易控制、無損壞極限、體積小等優(yōu)點(diǎn)。多線保護(hù)選用TVS 陣列更為有利。湖北8000W瞬態(tài)抑制二極管應(yīng)用

TVS的瞬態(tài)功率一般以8/20us或10/1000us的波形來衡量。8/20us是雷擊浪涌的一種波形通常以內(nèi)阻2歐姆的一個(gè)短路電流波形,上升前沿在8uS,峰值電流下降沿1/2處保持在20uS.即充電1KV輸出500A的電流波形.現(xiàn)在較多的已經(jīng)是組合波模式,即短路電流波形為8/20uS,開路電壓波形為1.2/50uS..10/1000uS也是一種浪涌波形,以現(xiàn)在執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是短路電流波形與開路電壓波形都需要符合前沿時(shí)間10uS半值時(shí)間1000uS,內(nèi)阻10歐姆.即充電1KV輸出100A的電壓及電流波形。北京貼片瞬態(tài)抑制二極管原理SMA/DO-214AC封裝的TVS一般有MAJ,P4SMA,TPSMAJ,SMA6J等系列。

對(duì)于做汽車電子硬件設(shè)計(jì)的工程師來說,ISO7627-2這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是***不會(huì)陌生,這個(gè)測(cè)試項(xiàng)目就是電源線瞬態(tài)傳導(dǎo)抗擾度,只因?yàn)殡娫淳€瞬態(tài)傳導(dǎo)抗擾度的這幾個(gè)測(cè)試波形太出名了,分別是波形1,2a,2b,3a,3b,4,5a,5b(如下截圖是從ISO7637-22004版中截取的,在2011版的ISO7637中波形1和2a這兩個(gè)的測(cè)試脈沖數(shù)已經(jīng)改成500了)。對(duì)于從1到4的幾個(gè)波形,基本上都是一些時(shí)間極短的脈沖,雖然正負(fù)電壓的幅值很高,但是能量很小,基本上電路上不用做太多特殊的防護(hù),單靠一般的電源芯片的電氣特性就能防護(hù)下來,而對(duì)5a,5b波形,就需要做專門的應(yīng)對(duì)了,而應(yīng)對(duì)方法就是增加一個(gè)防浪涌的TVS管了。

在規(guī)定的反向應(yīng)用條件下,當(dāng)承受一個(gè)高能量的瞬時(shí)過壓脈沖時(shí),其工作阻抗能立即降至很低的導(dǎo)通值,允許大電流通過,并將電壓箝制到預(yù)定水平,從而有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件免受損壞。TVS能承受的瞬時(shí)脈沖功率可達(dá)上千瓦,其箝位響應(yīng)時(shí)間*為1ps(10^-12S)。TVS允許的正向浪涌電流在T=25℃,T=10ms條件下,可達(dá)50~200A。雙向TVS可在正反兩個(gè)方向吸收瞬時(shí)大脈沖功率,并把電壓箝制到預(yù)定水平,雙向TVS適用于交流電路,單向TVS一般用于直流電路。TVS 的比較大箝位電壓VC 應(yīng)小于被保護(hù)電路的損壞電壓。

PN結(jié)加反向電壓時(shí)截止如果電源的正極接N區(qū),負(fù)極接P區(qū),外加的反向電壓有一部分降落在PN結(jié)區(qū),PN結(jié)處于反向偏置。則空穴和電子都向遠(yuǎn)離界面的方向運(yùn)動(dòng),使空間電荷區(qū)變寬,電流不能流過,方向與PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)方向相同,加強(qiáng)了內(nèi)電場(chǎng)。內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的阻礙增強(qiáng),擴(kuò)散電流大大減小。此時(shí)PN結(jié)區(qū)的少子在內(nèi)電場(chǎng)作用下形成的漂移電流大于擴(kuò)散電流,可忽略擴(kuò)散電流,PN結(jié)呈現(xiàn)高阻性。在一定的溫度條件下,由本征激發(fā)決定的少子濃度是一定的,故少子形成的漂移電流是恒定的,基本上與所加反向電壓的大小無關(guān),這個(gè)電流也稱為反向飽和電流。PN結(jié)加正向電壓時(shí),呈現(xiàn)低電阻,具有較大的正向擴(kuò)散電流;PN結(jié)加反向電壓時(shí),呈現(xiàn)高電阻,具有很小的反向漂移電流。由此可以得出結(jié)論:PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?。TVS額定反向關(guān)斷VWM 應(yīng)大于或等于被保護(hù)電路的最大工作電壓。北京貼片瞬態(tài)抑制二極管原理

單向TVS一般適用于直流電路,雙向TVS一般適用于交流電路中。湖北8000W瞬態(tài)抑制二極管應(yīng)用

瞬態(tài)電壓抑制二極管(Transient Voltage Suppressor)簡(jiǎn)稱TVS廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通訊設(shè)備、交/直流電源、汽車、電子鎮(zhèn)流 器、家用電器、儀器儀表(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)的保護(hù)、共模/差模保護(hù)、RF 耦合/IC 驅(qū)動(dòng)接收保護(hù)、電機(jī)電磁波干擾抑制、聲頻/視頻輸入、傳感器/變速 器、工控回路、繼電器、天線,防雷模塊,USB接口,HDMI接口,接觸器噪音的抑制等各個(gè)領(lǐng)域。湖北8000W瞬態(tài)抑制二極管應(yīng)用

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