福建5000W瞬态抑制二极管分析

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。福建5000W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。江西插件瞬态抑制二极管电压单向TVS一般适用于直流电路，双向TVS一般适用于交流电路中。

TVS的封装类型有：2）SMA/DO-214AC封装：SMAJ系列（400W）、P4SMA系列（400W）、TPSMAJ系列（400W）、SMA6J系列（600W）；3）SMB/DO-214AA封装：SMBJ系列（600W）、P6SMB系列（600W）、TPSMBJ系列（600W）、SMB10J系列（1000W）、SACB系列、SACA系列；5）SOD-123封装：SMF系列（200W）、TPSMF系列（200W）、SMF4L系列（400W）；6）DO-41封装：P4KE系列（400W）；7）DO-15封装：SA系列（500W）、P6KE系列（600W）、SAC系列；。。。。

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。TVS具有体积小、功率大、响应快、无噪声、价格低等诸多优点。

PN结加反向电压时截止如果电源的正极接N区，负极接P区，外加的反向电压有一部分降落在PN结区，PN结处于反向偏置。则空穴和电子都向远离界面的方向运动，使空间电荷区变宽，电流不能流过，方向与PN结内电场方向相同，加强了内电场。内电场对多子扩散运动的阻碍增强，扩散电流大大减小。此时PN结区的少子在内电场作用下形成的漂移电流大于扩散电流，可忽略扩散电流，PN结呈现高阻性。在一定的温度条件下，由本征激发决定的少子浓度是一定的，故少子形成的漂移电流是恒定的，基本上与所加反向电压的大小无关，这个电流也称为反向饱和电流。PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流；PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。由此可以得出结论：PN结具有单向导电性。SMB/DO-214AA封装的TVS有SMBJ、P6SMB、1.0SMB系列等。超大功率瞬态抑制二极管

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。福建5000W瞬态抑制二极管分析

引发TVS短路的**典型的原因是管芯与内引线组件、底座铜片烧结不良，在烧结界面出现大面积空洞，空洞可能是由于焊料不均匀或粘结界面各层材料玷污、氧化使焊料沾润不良，造成烧焊时焊料与芯片或金属电极没有良好的熔合焊接引起的。空洞面积较大时，电流在烧结点附近汇聚，管芯散热困难，造成热电应力集中，产生局部热点，严重时引起热奔，使器件烧毁。对这些烧毁的器件。进行解剖分析，可以看到有芯片局部较深的熔融:空洞面积较小时，可加速焊料热疲劳，使焊料层会产生疲劳龟裂，引起器件热阻增大，**终导致器件。过热烧毁。福建5000W瞬态抑制二极管分析

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