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湖南SMB瞬态抑制二极管分析

来源: 发布时间:2023-01-14

箝位时间TCTC是TVS两端电压从零到**小击穿电压VBR的时间。对单极性TVS一般是1×10-12秒;对双极性TVS一般是1×10-11秒。TVS器件可以按极性分为单极性和双极性两种,按用途可分为各种电路都适用的通用型器件和特殊电路适用的**型器件。如:各种交流电压保护器、4~200mA电流环保器、数据线保护器、同轴电缆保护器、电话机保护器等。若按封装及内部结构可分为:轴向引线二极管、双列直插TVS阵列(适用多线保护)、贴片式、组件式和大功率模块式等。利用TVS 二极管,可有效吸收会造成器件损坏的脉冲,并能消除由总线之间开关所引起的干扰。湖南SMB瞬态抑制二极管分析

对于接口电路来说,为了保护我们的内部电路,都会在信号进入到电路板的连接器处增加TVS,而TVS是由二极管构成的,是二极管就会有结电容,结电容的大小会对信号造成一定的影响,特别是高速信号,而这里给出了建议的结电容大小,以使对信号的影响尽可能的降低,保证能正常的通信。以下对各接口的结电容建议:GPIO接口结电容<30pF,pushbutton<30pF,Audio<10pF,USB2.0<2.5pF,USB3.0<0.5pF,USB3.1gen2<0.3pF,HDMI1.4<0.7pF,HDMI2.0<0.5pF,天线<0.2pF。安徽瞬态抑制二极管失效TVS的瞬态功率一般以8/20us或10/1000us的波形来衡量。

TVS是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10的负12次方秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值,有效地保护电子线路中的精密元器件,免受各种浪涌脉冲的损坏。由于它具有响应速度快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点,被广泛应用于各类电子电路中浪涌保护或静电保护。

PN结构成了几乎所有半导体功率器件的基础,常用的半导体功率器件如DMOS,IGBT,SCR等的反向阻断能力都直接取决于PN结的击穿电压,因此,PN结反向阻断特性的优劣直接决定了半导体功率器件的可靠性及适用范围。在PN结两边掺杂浓度为固定值的条件下,一般认为除superjunction之外平行平面结的击穿电压在所有平面结中具有比较高的击穿电压。实际的功率半导体器件的制造过程一般会在PN结的边缘引入球面或柱面边界,该边界位置的击穿电压低于平行平面结的击穿电压,使功率半导体器件的击穿电压降低。由此产生了一系列的结终端技术来消除或减弱球面结或柱面结的曲率效应,使实际制造出的PN结的击穿电压接近或等于理想的平行平面结击穿电压。要减少 TVS 短路失效,首先应加强 TVS 制造工艺过程的控制,以减少或消除 TVS 的固有缺陷。

过电应力当瞬态脉冲能量超过TVS所能承受能量时会引起TVS器件过电应力损伤,特别是当瞬态脉冲能量达到TVS所能承受能量的数倍时会直接导致TVS器件过电应力烧毁,失效模式表现为短路。过电应力短路失效的TVS芯片在扫描电镜下观察。可发现pn结表面边缘的熔融区域或体内硅片的上表面和下表面的黑斑。试验表明,发生在结表面边缘过电应力短路失效通常是由持续时间极短(ns级)的高能量瞬态脉冲所致,例如:EMP、ESD产生的脉冲:体内过电应力失效通常是由持续时间稍长(us级以上)高能量脉冲所致,例如:电快速瞬变,雷电产生的脉冲。如果高能量瞬态脉冲持续时间介于ns级和μs级之间,则短路可能发生在结边缘表面,也可能发生在体内。由于它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流 低、击穿电压偏差 、箝位电压低、无损坏极限、体积小等优点。湖南SMB瞬态抑制二极管分析

TVS和齐纳稳压管都能用作稳压,但是齐纳击穿电流更小,大于10V的稳压只有1mA。湖南SMB瞬态抑制二极管分析

TVS的瞬态功率一般以8/20us或10/1000us的波形来衡量。8/20us是雷击浪涌的一种波形通常以内阻2欧姆的一个短路电流波形,上升前沿在8uS,峰值电流下降沿1/2处保持在20uS.即充电1KV输出500A的电流波形.现在较多的已经是组合波模式,即短路电流波形为8/20uS,开路电压波形为1.2/50uS..10/1000uS也是一种浪涌波形,以现在执行的标准是短路电流波形与开路电压波形都需要符合前沿时间10uS半值时间1000uS,内阻10欧姆.即充电1KV输出100A的电压及电流波形。湖南SMB瞬态抑制二极管分析

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