廣西超大功率瞬態(tài)抑制二極管應(yīng)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，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。TVS能承受的瞬時(shí)脈沖功率可達(dá)上千瓦，其箝位響應(yīng)時(shí)間*為1ps（10^-12S）。TVS允許的正向浪涌電流在T=25℃，T=10ms條件下，可達(dá)50～200A。雙向TVS可在正反兩個(gè)方向吸收瞬時(shí)大脈沖功率，并把電壓箝制到預(yù)定水平，雙向TVS適用于交流電路，單向TVS一般用于直流電路。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。廣西超大功率瞬態(tài)抑制二極管應(yīng)用

TVS管在穩(wěn)壓管工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新產(chǎn)品，是一種新型的高效電路保護(hù)器件之一，具有P秒級的響應(yīng)時(shí)間和高浪涌吸收能力；而穩(wěn)壓二極管，利用pn結(jié)反向擊穿狀態(tài)，在電流變化范圍內(nèi)，保持電壓穩(wěn)定所研發(fā)出來穩(wěn)壓作用的二極管。共同點(diǎn)：在一定范圍內(nèi)，能限制兩端的電壓；長時(shí)間運(yùn)作耐流值幾乎一樣，均跟體積功耗相關(guān)聯(lián)。工作原理不同：tvs管：雪崩效應(yīng)，在高能量的瞬時(shí)過壓脈沖時(shí)，阻抗能立馬降低到很低的導(dǎo)通值，允許較大電流通過，并將電壓箝制到預(yù)定水平，避免電路中的精密元器件免受損壞。穩(wěn)壓管：齊納隧道效應(yīng)，當(dāng)反向電壓達(dá)到并超過穩(wěn)定電壓時(shí)，反向電流突然增大，而二極管兩端電壓恒定。廣東3000W瞬態(tài)抑制二極管測試TVS具有體積小、功率大、響應(yīng)快、無噪聲、價(jià)格低等諸多優(yōu)點(diǎn)。

TVS的瞬態(tài)功率一般以8/20us或10/1000us的波形來衡量。8/20us是雷擊浪涌的一種波形通常以內(nèi)阻2歐姆的一個(gè)短路電流波形,上升前沿在8uS,峰值電流下降沿1/2處保持在20uS.即充電1KV輸出500A的電流波形.現(xiàn)在較多的已經(jīng)是組合波模式,即短路電流波形為8/20uS,開路電壓波形為1.2/50uS..10/1000uS也是一種浪涌波形,以現(xiàn)在執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是短路電流波形與開路電壓波形都需要符合前沿時(shí)間10uS半值時(shí)間1000uS,內(nèi)阻10歐姆.即充電1KV輸出100A的電壓及電流波形。

長時(shí)間工作耗損對篩選合格的TVS器件進(jìn)行浪涌壽命試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)TVS器件經(jīng)過成千上萬次標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)脈沖(所能承受的浪涌脈沖次數(shù)與質(zhì)量等級相關(guān))沖擊后失效，失效模式通常為短路。對失效樣品進(jìn)行解剖后，在掃描電鏡下觀察芯片，發(fā)現(xiàn)結(jié)邊緣發(fā)生熔融現(xiàn)象和結(jié)邊緣焊料結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，且結(jié)**邊緣處**為嚴(yán)重。失效機(jī)理可能結(jié)邊緣焊料形成金屬化合物而脆化，使管芯與底座熱沉逐漸分離，結(jié)邊緣的散熱能力降低，長時(shí)間工作結(jié)溫持續(xù)增大導(dǎo)致過熱燒毀。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。

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。SOD-123封裝的TVS一般有SMF，TPSMF，SMF4L等。廣東3000W瞬態(tài)抑制二極管測試

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。廣西超大功率瞬態(tài)抑制二極管應(yīng)用

5、對于數(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TVS器件。6、根據(jù)用途選用TVS的極性及封裝結(jié)構(gòu)。交流電路選用雙極性TVS較為合理；多線保護(hù)選用TVS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TVS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TVS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，考慮溫度變化對其特性的影響。廣西超大功率瞬態(tài)抑制二極管應(yīng)用

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