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貴州1500W瞬態(tài)抑制二極管應(yīng)用

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-03-17

TVS瞬態(tài)抑制二極管失效模式:1:當(dāng)瞬態(tài)脈沖能量大于TVS所能承受能量時(shí)會(huì)引起TVS器件過電應(yīng)力損傷,特別是當(dāng)瞬態(tài)能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出TVS所能承受的數(shù)倍時(shí)會(huì)直接導(dǎo)致TVS過電應(yīng)力燒毀。失效模式為短路。2:當(dāng)電路中通過的電流太大,可能會(huì)造成TVS炸裂,失效模式為開路。這種情況通常為設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周全,TVS通流量過小造成的。3:電性能退化當(dāng)TVS經(jīng)過成千上萬次的標(biāo)準(zhǔn)脈沖沖擊后失效,失效模式為短路。這種模式因長時(shí)間工作結(jié)溫持續(xù)增大導(dǎo)致(器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化、散熱能力下降)過熱燒毀。TVS按用途可分為各種電路都適用的通用型器件和特殊電路適用的**型器件。貴州1500W瞬態(tài)抑制二極管應(yīng)用

電壓及電流的瞬態(tài)干擾是造成電子電路及設(shè)備損壞的主要原因,常給人們帶來無法估量的損失。這些干擾通常來自于電力設(shè)備的起停操作、交流電網(wǎng)的不穩(wěn)定、雷擊干擾及靜電放電等,瞬態(tài)干擾幾乎無處不在、無時(shí)不有,使人感到防不勝防。幸好,一種高效能的電路保護(hù)器件TVS的出現(xiàn)使瞬態(tài)干擾得到了有效抑制,TVS(TransientVoltageSuppressor)或稱瞬態(tài)抑制二極管,是在穩(wěn)壓管工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新產(chǎn)品,其電路符號和普通穩(wěn)壓二極管相同,外形也與普通二極管無異。北京30000W瞬態(tài)抑制二極管原理箝位時(shí)間TC 是TVS兩端電壓從零到**小擊穿電壓VBR 的時(shí)間。

實(shí)際產(chǎn)品中,**常用的浪涌測試波形為1.2/50us和10/700us,如何將TVS承受浪涌功率從10/1000us波形下?lián)Q算到其他波形呢,這就需要看Spec中的另一個(gè)曲線圖:通過上圖可以查出,1.2/50us波形所對應(yīng)脈沖寬度50us,對應(yīng)峰值功率為2200W左右。那么這種情況下,反算脈沖峰值電流為2200W/24.4V=90.16A。如果SMBJ15A放在電源端口,在共模時(shí),浪涌發(fā)生器內(nèi)阻為12歐姆,那么所能承受的電壓為:90.16A*12ohm=1082V;如果SMBJ15A放在電源端口,在差模時(shí),浪涌發(fā)生器內(nèi)阻為2歐姆,那么所能承受的電壓為:90.16A*2ohm=180.3V;如果SMBJ15A放在非對稱信號端口,無論差模共模,浪涌發(fā)生器內(nèi)阻為42歐姆,那么所能承受的電壓為:90.16A*42ohm=3786.9V。從上面我們可以看出,一個(gè)TVS所能承受的比較大浪涌電壓,不僅與自身的參數(shù)相關(guān)(比較大承受功率、鉗位電壓等),也和其在電路的位置息息相關(guān)(浪涌發(fā)生器的內(nèi)阻值非常重要)。

單向TVS的V-I特性,單向TVS的正向特性與普通穩(wěn)壓二極管相同,反向擊穿拐點(diǎn)近似“直角”為硬擊穿,為典型的PN結(jié)雪崩器件。雙向TVS的V-I特性,具有雙向?qū)ΨQ性,雙向TVS的V-I特性曲線如同兩只單向TVS“背靠背”組合,其正反兩個(gè)方向都具有相同的雪崩擊穿特性和箝位特性,正反兩面擊穿電壓的對稱關(guān)系為:0.9≤V(BR)(正)/V(BR)(反)≤1.1,一旦加在它兩端的干擾電壓超過箝位電壓Vc就會(huì)立刻被抑制掉,雙向TVS在交流回路應(yīng)用十分方便。。臺面缺陷損傷的TVS 器件經(jīng)過溫度循環(huán)和沖擊等篩選試驗(yàn)后,電參數(shù)測試時(shí)通常表現(xiàn)為短路或擊穿特性異常。

PN結(jié)構(gòu)成了幾乎所有半導(dǎo)體功率器件的基礎(chǔ),常用的半導(dǎo)體功率器件如DMOS,IGBT,SCR等的反向阻斷能力都直接取決于PN結(jié)的擊穿電壓,因此,PN結(jié)反向阻斷特性的優(yōu)劣直接決定了半導(dǎo)體功率器件的可靠性及適用范圍。在PN結(jié)兩邊摻雜濃度為固定值的條件下,一般認(rèn)為除superjunction之外平行平面結(jié)的擊穿電壓在所有平面結(jié)中具有比較高的擊穿電壓。實(shí)際的功率半導(dǎo)體器件的制造過程一般會(huì)在PN結(jié)的邊緣引入球面或柱面邊界,該邊界位置的擊穿電壓低于平行平面結(jié)的擊穿電壓,使功率半導(dǎo)體器件的擊穿電壓降低。由此產(chǎn)生了一系列的結(jié)終端技術(shù)來消除或減弱球面結(jié)或柱面結(jié)的曲率效應(yīng),使實(shí)際制造出的PN結(jié)的擊穿電壓接近或等于理想的平行平面結(jié)擊穿電壓。瞬態(tài)電壓抑制器TVS可以在-55~+150℃之間工作。貴州200W瞬態(tài)抑制二極管分析

TVS和齊納穩(wěn)壓管都能用作穩(wěn)壓,但是齊納擊穿電流更小,大于10V的穩(wěn)壓只有1mA。貴州1500W瞬態(tài)抑制二極管應(yīng)用

當(dāng)PN結(jié)的反向偏壓較高時(shí),會(huì)發(fā)生由于碰撞電離引發(fā)的電擊穿,即雪崩擊穿。存在于半導(dǎo)體晶體中的自由載流子在耗盡區(qū)內(nèi)建電場的作用下被加速其能量不斷增加,直到與半導(dǎo)體晶格發(fā)生碰撞,碰撞過程釋放的能量可能使價(jià)鍵斷開產(chǎn)生新的電子空穴對。新的電子空穴對又分別被加速與晶格發(fā)生碰撞,如果平均每個(gè)電子(或空穴)在經(jīng)過耗盡區(qū)的過程中可以產(chǎn)生大于1對的電子空穴對,那么該過程可以不斷被加強(qiáng),**終達(dá)到耗盡區(qū)載流子數(shù)目激增,PN結(jié)發(fā)生雪崩擊穿。貴州1500W瞬態(tài)抑制二極管應(yīng)用

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