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TVS瞬变二极管的作用与选型技巧

发布时间:2022-11-29 14:20:05 浏览:15次 责任编辑:晶导微电子

  瞬变二极管的作用:


  在规定的反向应用条件下,当承受一个高能量的瞬时过压脉冲时,其工作阻抗能立即降至很低的导通值,允许大电流通过,并将电压箝制到预定水平,从而有效地保护电子线路中的精密元器件免受损坏。



  选用技巧:


  1、击穿电压V(BR):器件在发生击穿的区域内,在规定的试验电流I(BR)下,测得器件两端的电压称为击穿电压,在此区域内,二极管成为低阻抗的通路。


  2、最大反向脉冲峰值电流IPP:在反向工作时,在规定的脉冲条件下,器件允许通过的最大脉冲峰值电流。IPP与最大箝位电压Vc(MAX)的乘积,就是瞬态脉冲功率的最大值。使用时应正确选取瞬变抑制二极管,使额定瞬态脉冲功率PPR大于被保护器件或线路可能出现的最大瞬态浪涌功率。


  3、最大反向工作电压VRWM(或变位电压):器件反向工作时,在规定的IR下,器件两端的电压值称为最大反向工作电压VRWM。通常VRWM=(0.8~0.9)V(BR)。在这个电压下,器件的功率消耗很小。


  4、最大箝位电压Vc(max):在脉冲峰值电流Ipp作用下器件两端的最大电压值称为最大箝位电压。使用时,应使Vc(max)不高于被保护器件的最大允许安全电压。最大箝位电压与击穿电压之比称为箝为系数。


  5、反向脉冲峰值功率PPR:瞬变抑制二极管的PPR取决于脉冲峰值电流IPP和最大箝位电压Vc(max),除此以外,还和脉冲波形、脉冲时间及环境温度有关。


  6、电容CPP:瞬变抑制二极管的电容由硅片的面积和偏置电压来决定,电容在零偏情况下,随偏置电压的增加,该电容值呈下降趋势。电容的大小会影响瞬变抑制二极管器件的响应时间。


  7、漏电流IR:当最大反向工作电压施加到瞬变抑制二极管上时,瞬变抑制二极管管有一个漏电流IR,当瞬变抑制二极管用于高阻抗电路时,这个漏电流是一个重要的参数。


  TVS的使用技巧:


  1、确定被保护电路的最大直流或连续工作电压、电路的额定标准电压和“高端”容限。


  2、瞬变抑制二极管额定反向关断VWM应大于或等于被保护电路的最大工作电压。若选用的VWM太低,器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作。串行连接分电压,并行连接分电流。


  3、瞬变抑制二极管的最大箝位电压VC应小于被保护电路的损坏电压。


  4、在规定的脉冲持续时间内,瞬变抑制二极管的最大峰值脉冲功耗PM必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。在确定最大箝位电压后,其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。


  5、对于数据接口电路的保护,还必须注意选取具有合适电容C的瞬变抑制二极管器件。


  6、根据用途选用瞬变抑制二极管的极性及封装结构。交流电路选用双极性瞬变抑制二极管较为合理;多线保护选用瞬变抑制二极管阵列更为有利。


  7、温度考虑。瞬态电压抑制器可以在-55~+150℃之间工作。如果需要瞬变抑制二极管在一个变化的温度工作,由于其反向漏电流ID是随增加而增大;功耗随瞬变抑制二极管结温增加而下降,从+25℃到+175℃,大约线性下降50%雨击穿电压VBR随温度的增加按一定的系数增加。因此,必须查阅有关产品资料,考虑温度变化对其特性的影响。


  选用原则:


  一、大箝位电压VC(MAX)不大于电路的最大允许安全电压。


  二、最大反向工作电压(变位电压)VRWM不低于电路的最大工作电压,一般可以选VRWM等于或略高于电路最大工作电压。


  三、额定的最大脉冲功率,必须大于电路中出现的最大瞬态浪涌功率。