广东3000W瞬态抑制二极管功率计算

时间:2023年04月26日 来源:

单向TVS的V-I特性,单向TVS的正向特性与普通稳压二极管相同,反向击穿拐点近似“直角”为硬击穿,为典型的PN结雪崩器件。双向TVS的V-I特性,具有双向对称性,双向TVS的V-I特性曲线如同两只单向TVS“背靠背”组合,其正反两个方向都具有相同的雪崩击穿特性和箝位特性,正反两面击穿电压的对称关系为:0.9≤V(BR)(正)/V(BR)(反)≤1.1,一旦加在它两端的干扰电压超过箝位电压Vc就会立刻被抑制掉,双向TVS在交流回路应用十分方便。。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,皮秒级的速度变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率。广东3000W瞬态抑制二极管功率计算

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。上海8000W瞬态抑制二极管失效当TVS 器件工作温度超过其比较大允许工作温度时,易发生短路失效且通常发生在pn 结表面。

当PN结的反向偏压较高时,会发生由于碰撞电离引发的电击穿,即雪崩击穿。存在于半导体晶体中的自由载流子在耗尽区内建电场的作用下被加速其能量不断增加,直到与半导体晶格发生碰撞,碰撞过程释放的能量可能使价键断开产生新的电子空穴对。新的电子空穴对又分别被加速与晶格发生碰撞,如果平均每个电子(或空穴)在经过耗尽区的过程中可以产生大于1对的电子空穴对,那么该过程可以不断被加强,**终达到耗尽区载流子数目激增,PN结发生雪崩击穿。

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。瞬态电压抑制器TVS可以在-55~+150℃之间工作。

实际产品中,**常用的浪涌测试波形为1.2/50us和10/700us,如何将TVS承受浪涌功率从10/1000us波形下换算到其他波形呢,这就需要看Spec中的另一个曲线图:通过上图可以查出,1.2/50us波形所对应脉冲宽度50us,对应峰值功率为2200W左右。那么这种情况下,反算脉冲峰值电流为2200W/24.4V=90.16A。如果SMBJ15A放在电源端口,在共模时,浪涌发生器内阻为12欧姆,那么所能承受的电压为:90.16A*12ohm=1082V;如果SMBJ15A放在电源端口,在差模时,浪涌发生器内阻为2欧姆,那么所能承受的电压为:90.16A*2ohm=180.3V;如果SMBJ15A放在非对称信号端口,无论差模共模,浪涌发生器内阻为42欧姆,那么所能承受的电压为:90.16A*42ohm=3786.9V。从上面我们可以看出,一个TVS所能承受的比较大浪涌电压,不仅与自身的参数相关(比较大承受功率、钳位电压等),也和其在电路的位置息息相关(浪涌发生器的内阻值非常重要)。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。江西插件瞬态抑制二极管失效

特别是当瞬态能量远远超出TVS所能承受的数倍时会直接导致TVS过电应力烧毁。广东3000W瞬态抑制二极管功率计算

TVS被广泛应用于各类电子电路中,包括计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表(电度表),RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF耦合/IC驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速器、工控回路、继电器、接触器噪音的抑制等各个领域。当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时,它能以极高的速度(比较高达1/(10^12)秒)使其阻抗骤然降低,同时吸收一个大电流,将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上,从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。如果是使用的话,TVS有二极管类,和压敏电阻类。我个人认为压敏电阻类更有优势,***用于手机,LCD模组,及一些比较精密的手持设备。特别是出口欧洲的产品一般都要加,来作为静电防护的主要手段之一。广东3000W瞬态抑制二极管功率计算

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