瞬態抑制二極管的特性及應用

  瞬態抑制二極管又稱TVS管。瞬態電壓開關的電特性由pn結面積、雜質濃度和晶片電阻決定。它承受浪湧電流的能力與其pn結面積成正比。

  響應速度快(pS級),體積小,箝位電壓低,可靠性高。普通瞬態電壓開關二極管的擊穿電壓在5V至550V之間,在瞬態電壓開關管規格的工作範圍內,具有可靠性高、性能可靠、劣化小、使用壽命長的特點。

  二極管特性

  ① VBR:瞬態電壓抑制器二極管的最小擊穿電壓。也就是說,當特定電流(IR)流動時,施加到瞬態電壓開關極的最小擊穿電壓;

  ②VRMW:正常運行時可維持的電壓。在實際應用中,該電壓應大於或等於被保護電路的正常工作電壓;

  ③IPP:最大峰值脈衝電流。反向狀態下允許通過的最大脈衝峰值電流;

  ④可變電容:箝位電壓。在峰值時,兩端出現的最大電壓稱為箝位電壓。

瞬態抑制二極管的特性及應用


  瞬態電壓開關二極管的主要參數

  最大反向洩漏電流和額定反向關斷電壓。VRWM是電視的最大連續工作DC或脈衝電壓。當在瞬態電壓開關的兩極之間施加反向電壓時,它處於反向關斷狀態,流經它的電流應該小於或等於它的最大反向洩漏電流。

  最小擊穿電壓VBR和擊穿電流紅外。VBR是電視的最小擊穿電壓。在25℃時,低於此電壓的瞬態電壓不會雪崩。

  當瞬態電壓開關流過規定的1mA電流時,施加在瞬態電壓開關兩極的電壓是其最小擊穿電壓VBR。根據TVS的VBR值與標準值的離散度,VBR可分為5%和10%。對於5%的VBR,VRWM=0.85VBR對於10%的VBR,VRWM=0.81VBR

  最大箝位電壓VC和最大峰值脈衝電流IPP。當持續時間為20毫秒的脈衝峰值電流IPP流過瞬態電壓抑制器時,在其兩端出現的最大峰值電壓是可變電容。VC和IPP反映了電視的浪湧抑制能力。風險資本與VBR的比率被稱為夾緊繫數,通常在1.2至1.4之間。

  電容C由瞬態電壓抑制器雪崩結截面決定,在1兆赫的特定頻率下測量。碳的大小與瞬態電壓互感器的載流量成正比。太大的C會衰減信號。因此,C是選擇數據接口電路瞬態電壓的一個重要參數。

  最大峰值脈衝功耗。功率因數是瞬態電壓抑制器能承受的最大峰值脈衝功率耗散。在給定的最大箝位電壓下,功耗PM越大,浪湧電流承載能力越大。在給定的功耗PM下,箝位電壓VC越低,浪湧電流承載能力越大。此外,峰值脈衝功耗還與脈衝波形、持續時間和環境溫度有關。此外,瞬態脈衝瞬態電視可以承受不重複,脈衝重複頻率(持續時間與間歇時間之比)規定的設備是0.01%。如果電路中出現重複脈衝,應考慮脈衝功率的累積,這可能會損壞瞬態電壓。

  TVS二極管應用

  1.交流電路中的應用

  如果應用於交流電路,通常是雙向極性,因為浪湧電壓從兩個方向。下圖是雙向瞬態電壓抑制器在交流電路中的應用實例。TVS二極管的作用是有效抑制電網帶來的脈衝。當過壓發生時,VRMW上升到擊穿電壓並被擊穿。這時,擊穿電流出現。一旦達到峰值IPP,兩端的電壓將被箝位在VC以下。這樣,後級電路受到保護,包括保護整流橋、電容和以下元件。

瞬態抑制二極管的特性及應用


  2.DC電路中的應用

  就直流而言,瞬態電壓抑制器二極管可以是單向的,瞬態電壓抑制器與輸出負載並聯,輸出負載可以是直流電源或其他輸出系統。應該注意的是,TVS管的最高反向工作電壓至少是電路輸入電壓的1.2倍,因此電路更可靠。

瞬態抑制二極管的特性及應用


  TVS二極管在DC被廣泛使用,尤其是在靜電放電保護方面。便攜式設備對靜電放電非常敏感。瞬態電壓開關二極管可以利用其超快特性有效吸收脈衝。

瞬態抑制二極管的特性及應用


  TVS二極管還廣泛應用於DC應用,如晶體管保護、集成電路保護和各種負載輸出。


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