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安徽SMC瞬态抑制二极管分析

来源: 发布时间:2023-03-30

平时在做浪涌测试时,总是提到的参数是设备所能承受的浪涌电压,如差模2KV,共模4KV等。在选用防浪涌所用的TVS时,也就经常考虑这个问题,TVS哪个参数能对应出不同的浪涌电压值。在TVS选型时,有很多参数需要考虑,如钳位电压、击穿电压、脉冲峰值电流和负载电容等。这里不讨论其他参数,只关注如何计算出所能承受的浪涌电压。下图中提到了的两个参数:比较大钳位电压和脉冲峰值电流,其承受的比较大浪涌功率为比较大钳位电压*脉冲峰值电流=24.4V*24.6A=600.24W。这也是我们常说的SMB系列TVS能承受600W功率。如果没有特殊说明,这个功率是在10/1000us浪涌测试波形下测量的。单向TVS一般适用于直流电路,双向TVS一般适用于交流电路中。安徽SMC瞬态抑制二极管分析

常用电路保护器件的主要失效模式为短路,瞬变电压抑制器(TVS)亦不例外。TVS一旦发生短路失效,释放出的高能量常常会将保护的电子设备损坏,这是TVS生产厂家和使用方都想极力减少或避免的情况通过对TVS筛选和使用短路失效样品进行解剖观察获得其失效部位的微观形貌特征结合器件结构,材料、制造工艺、工作原理、筛选或使用时所受的应力等,采用理论分析和试验证明等方法分析导致TVS器件短路失效的原因,分析结果表明引发TVS短路失效的内在质量因素包括粘结界面空洞、台面缺陷,表面强耗尽层或强积累层、芯片裂纹和杂质扩散不均匀等,使用因素包括过电应力、高温和长时间使用耗损等。贵州30000W瞬态抑制二极管功率计算TVS的瞬态功率一般以8/20us或10/1000us的波形来衡量。

TVS的电路符号与普通稳压二极管相同。它的正向特性与普通二极管相同;反向特性为典型的PN结雪崩器件。在瞬态峰值脉冲电流作用***过TVS的电流,由原来的反向漏电流ID上升到IR时,其两极呈现的电压由额定反向关断电压VWM上升到击穿电压VBR,TVS被击穿。随着峰值脉冲电流的出现,流过TVS的电流达到峰值脉冲电流IPP。在其两极的电压被箝位到预定的比较大箝位电压以下。尔后,随着脉冲电流按指数衰减,TVS两极的电压也不断下降,***恢复到起始状态。这就是TVS抑制可能出现的浪涌脉冲功率,保护电子元器件的整个过程。

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。TVS 的比较大箝位电压VC 应小于被保护电路的损坏电压。

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,相对来说要比齐纳二极管击穿电流要大不少,但是齐纳二极管稳压精度可以做的比较高。在电路中一般工作于反向截止状态,此时它不影响电路的任何功能。TVS在规定的反向应用条件下,当电路中由于雷电、各种电器干扰出现大幅度的瞬态干扰电压或脉冲电流时,它在极短的时间内(比较高可达到1×10-12秒)迅速转入反向导通状态,并将电路的电压箝位在所要求的安全数值上,从而有效的保护电子线路中精密元器件免受损坏。TVS 的比较大峰值脉冲功耗PM 必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。安徽SMC瞬态抑制二极管分析

常用电路保护器件的主要失效模式为短路,瞬变电压抑制器(TVS)亦不例外。安徽SMC瞬态抑制二极管分析

PN结的单向导电性PN结加正向电压时导通,PN结加正向电压时导通,(1)PN结加正向电压时导通,如果电源的正极接P区,负极接N区,外加的正向电压有一部分降落在PN结区,PN结处于正向偏置。电流便从P型一边流向N型一边,空穴和电子都向界面运动,使空间电荷区变窄,电流可以顺利通过,方向与PN结内电场方向相反,削弱了内电场。于是,内电场对多子扩散运动的阻碍减弱,扩散电流加大。扩散电流远大于漂移电流,可忽略漂移电流的影响,PN结呈现低阻性。安徽SMC瞬态抑制二极管分析

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