TVS瞬變二極管的作用與選型技巧
發(fā)布時(shí)間:2022-11-29 14:20:05 瀏覽:19次 責(zé)任編輯:晶導(dǎo)微電子
瞬變二極管的作用:
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(guò)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(guò),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。
選用技巧:
1、擊穿電壓V(BR):器件在發(fā)生擊穿的區(qū)域內(nèi),在規(guī)定的試驗(yàn)電流I(BR)下,測(cè)得器件兩端的電壓稱為擊穿電壓,在此區(qū)域內(nèi),二極管成為低阻抗的通路。
2、最大反向脈沖峰值電流IPP:在反向工作時(shí),在規(guī)定的脈沖條件下,器件允許通過(guò)的最大脈沖峰值電流。IPP與最大箝位電壓Vc(MAX)的乘積,就是瞬態(tài)脈沖功率的最大值。使用時(shí)應(yīng)正確選取瞬變抑制二極管,使額定瞬態(tài)脈沖功率PPR大于被保護(hù)器件或線路可能出現(xiàn)的最大瞬態(tài)浪涌功率。
3、最大反向工作電壓VRWM(或變位電壓):器件反向工作時(shí),在規(guī)定的IR下,器件兩端的電壓值稱為最大反向工作電壓VRWM。通常VRWM=(0.8~0.9)V(BR)。在這個(gè)電壓下,器件的功率消耗很小。
4、最大箝位電壓Vc(max):在脈沖峰值電流Ipp作用下器件兩端的最大電壓值稱為最大箝位電壓。使用時(shí),應(yīng)使Vc(max)不高于被保護(hù)器件的最大允許安全電壓。最大箝位電壓與擊穿電壓之比稱為箝為系數(shù)。
5、反向脈沖峰值功率PPR:瞬變抑制二極管的PPR取決于脈沖峰值電流IPP和最大箝位電壓Vc(max),除此以外,還和脈沖波形、脈沖時(shí)間及環(huán)境溫度有關(guān)。
6、電容CPP:瞬變抑制二極管的電容由硅片的面積和偏置電壓來(lái)決定,電容在零偏情況下,隨偏置電壓的增加,該電容值呈下降趨勢(shì)。電容的大小會(huì)影響瞬變抑制二極管器件的響應(yīng)時(shí)間。
7、漏電流IR:當(dāng)最大反向工作電壓施加到瞬變抑制二極管上時(shí),瞬變抑制二極管管有一個(gè)漏電流IR,當(dāng)瞬變抑制二極管用于高阻抗電路時(shí),這個(gè)漏電流是一個(gè)重要的參數(shù)。
TVS的使用技巧:
1、確定被保護(hù)電路的最大直流或連續(xù)工作電壓、電路的額定標(biāo)準(zhǔn)電壓和“高端”容限。
2、瞬變抑制二極管額定反向關(guān)斷VWM應(yīng)大于或等于被保護(hù)電路的最大工作電壓。若選用的VWM太低,器件可能進(jìn)入雪崩或因反向漏電流太大影響電路的正常工作。串行連接分電壓,并行連接分電流。
3、瞬變抑制二極管的最大箝位電壓VC應(yīng)小于被保護(hù)電路的損壞電壓。
4、在規(guī)定的脈沖持續(xù)時(shí)間內(nèi),瞬變抑制二極管的最大峰值脈沖功耗PM必須大于被保護(hù)電路內(nèi)可能出現(xiàn)的峰值脈沖功率。在確定最大箝位電壓后,其峰值脈沖電流應(yīng)大于瞬態(tài)浪涌電流。
5、對(duì)于數(shù)據(jù)接口電路的保護(hù),還必須注意選取具有合適電容C的瞬變抑制二極管器件。
6、根據(jù)用途選用瞬變抑制二極管的極性及封裝結(jié)構(gòu)。交流電路選用雙極性瞬變抑制二極管較為合理;多線保護(hù)選用瞬變抑制二極管陣列更為有利。
7、溫度考慮。瞬態(tài)電壓抑制器可以在-55~+150℃之間工作。如果需要瞬變抑制二極管在一個(gè)變化的溫度工作,由于其反向漏電流ID是隨增加而增大;功耗隨瞬變抑制二極管結(jié)溫增加而下降,從+25℃到+175℃,大約線性下降50%雨擊穿電壓VBR隨溫度的增加按一定的系數(shù)增加。因此,必須查閱有關(guān)產(chǎn)品資料,考慮溫度變化對(duì)其特性的影響。
選用原則:
一、大箝位電壓VC(MAX)不大于電路的最大允許安全電壓。
二、最大反向工作電壓(變位電壓)VRWM不低于電路的最大工作電壓,一般可以選VRWM等于或略高于電路最大工作電壓。
三、額定的最大脈沖功率,必須大于電路中出現(xiàn)的最大瞬態(tài)浪涌功率。