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�(wěn)壓二極管
閱讀�41133時間�2010-09-10 17:18:23

  �(wěn)�二極�(又叫齊納二極�),此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很�電阻半導(dǎo)�器件�

原理

  �(wěn)壓二極管的特點就是擊穿后,其兩端的電壓基本保持不變� 這樣,當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后,若由于電源電壓�(fā)生波�,或其它原因造成電路中各點電壓變動時,負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變�

  �(wěn)壓二極管在電路中常用“ZD”加�(shù)字表�,如:ZD5表示編號�5的穩(wěn)壓管�

參數(shù)

 ?�?)穩(wěn)定電�

 ?�?)電壓溫度系�(shù)

 ?�?)動�(tài)電阻

  �4)穩(wěn)定電� �、最小穩(wěn)定電�

  �5)允許功�

兩個反向串�(lián)的作�

  兩個穩(wěn)壓二極管反向串聯(lián)的作�2010�02�03日星期三10�101、經(jīng)常在功率較大的放大電路,功率管的基極b與發(fā)射極e即發(fā)射結(jié)并聯(lián)兩個反向的二極�,這是通過對發(fā)射結(jié)輸入電流的分流作用而起保護(hù)作用�2、兩個二極管反向串聯(lián)后對與之并聯(lián)的電路可起過壓保�(hù)作用,當(dāng)電路過壓�,二極管首先擊穿短路�

  雙向過壓保護(hù)。這種雙向tvs,雙向過壓保�(hù)電路一般用于電子電�,與被保�(hù)的PN�(jié)并聯(lián),保�(hù)該PN免遭反向過電壓的危害�

  作用:過壓保�(hù),靜電保�(hù),電壓鉗�,阻尼作用�

  瞬態(tài)電壓抑制�(Transient Voltage Suppressor)簡稱TVS,是一種二極管形式的高效能保護(hù)器件。當(dāng)TVS二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時,它能以10-12秒量級的速度,將其兩極間的高阻抗�?yōu)榈妥�?,吸收高�(dá)�(shù)千瓦的浪涌功�,使兩極間的電壓箝位于一個預(yù)定值,有效地保�(hù)電子線路中的精密元器�,免受各種浪涌脈沖的損壞�

  1、將TVS二極管加在信號及電源線上,能防止微處理器或單片機因瞬間的肪沖,如靜電放電效應(yīng)、交流電源之浪涌及開�(guān)電源的噪音所�(dǎo)致的失靈�

  2、靜電放電效�(yīng)能釋放超�10000V�60A以上的脈沖,并能持續(xù)10ms;而一般的TTL器件,遇到超�30ms�10V脈沖�,便會導(dǎo)至損壞。利用TVS二極�,可有效吸收會造成器件損壞的脈�,并能消除由總線之間開關(guān)所引起的干�(Crosstalk)�

  3、將TVS二極管放置在信號線及接地間,能避免數(shù)�(jù)及控制總線受到不必要的噪音影�。開�(guān)電源中的開關(guān)管一般是mos�,由于mos管的G極對靜電或過壓非常敏感,所以為了保�(hù)它免遭損壞才加雙向TVS給與保護(hù),一般三極管開關(guān)并不害怕靜�,很少有這個保�(hù)�

  4、如果是兩個穩(wěn)壓二極管反向串聯(lián),正、反方向電壓到達(dá)�(wěn)壓值時,電壓被鉗位�

  5、如果是兩個穩(wěn)壓二極管反向串聯(lián),正、反方向電壓到達(dá)�(wěn)壓值時,電流劇增,電動力增�,起阻尼作用�

TVS和一般區(qū)�

  電壓及電流的瞬態(tài)干擾是造成電子電路及設(shè)備損壞的主要原因,常給人們帶來無法估量的損失。這些干擾通常來自于電力設(shè)備的起停操作、交流電�(wǎng)的不�(wěn)定、雷擊干擾及靜電放電�,瞬態(tài)干擾幾乎無處不在、無時不�,使人感到防不勝防。幸�,一種高效能的電路保�(hù)器件TVS的出�(xiàn) 瞬態(tài)干擾得到了有效抑制TVS(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR� 或稱瞬變電壓抑制二極管是在穩(wěn)壓管工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新�(chǎn)�,其電路符號和普通穩(wěn)壓二極管相同,外形也與普通二極管無異,�(dāng)TVS管兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時,它能以極高的速度(達(dá)1*�0-12秒)使其阻抗驟然降低,同時吸收一個大電流,將其兩端間的電壓箝位在一個預(yù)定的�(shù)值上,從而確保后面的電路元件免受瞬態(tài)高能量的沖擊而損��

  如果是使用的話,TVS有二極管�,和壓敏電阻�。我個人�(rèn)為壓敏電阻類更有�(yōu)勢,目前廣泛用于手機,LCD模組,及一些比較精密的手持�(shè)�。特別是出口歐洲的產(chǎn)品一般都要加,來作為靜電防護(hù)的主要手段之一�

  TVS和齊納穩(wěn)壓管都能用作�(wěn)�,但是TVS管齊納擊穿電流更�,大�10V的穩(wěn)壓只�1mA,相對來說齊納二極管擊穿電流要大不少,但是齊納二極管�(wěn)壓精度可以做的比較高�

  在電路中一般工作于反向截止?fàn)顟B(tài),此時它不影響電路的任何功能。TVS在規(guī)定的反向�(yīng)用條件下,當(dāng)電路中由于雷電、各種電器干擾出�(xiàn)大幅度的瞬態(tài)干擾電壓或脈沖電流時,它在極短的時間�(nèi)(可�(dá)�1×10-12秒)迅速轉(zhuǎn)入反�?qū)顟B(tài),并將電路的電壓箝位在所要求的安全數(shù)值上,從而有效的保護(hù)電子線路中精密元器件免受損壞。干擾脈沖過去后,TVS又轉(zhuǎn)入反向截�?fàn)顟B(tài)。由于在反向?qū)〞r,其箝位電壓低于電路中其它器件的耐壓,因此起到了對其它元器件的保�(hù)作用。TVS能承受的瞬時脈沖功率可達(dá)上千�,其箝位時間僅為1ps[1]。TVS根據(jù)極性可分為單向和雙向TVS。單向TVS一般適用于直流電路,雙向TVS一般適用于交流電路�。由于TVS起保�(hù)作用時動作迅速、壽命長、使用方便,因此在瞬變電壓防�(hù)�(lǐng)域有著非常廣泛的�(yīng)��

  各參�(shù)說明如下�

  1、擊穿電壓V(BR)

  2、反向脈沖峰值電流Ippm

  3、反向工作電壓VRWM

  4、箝位電壓VC(max)

  5、反向脈沖峰值功率Pppm

  6� 電容CPP

  7� 漏電流IR

  TVS的選用方�

  1.確定待保�(hù)電路的直流電壓或持續(xù)工作電壓。如果是交流�,應(yīng)計算出�,即用有效�*1.414�

  2.TVS的反向變位電壓即工作電壓(VRWM�--選擇TVS的VRWM等于或大于上述步�1所�(guī)定的操作電壓。這就保證了在正常工作條件下TVS吸收的電流可忽略不計,如果步驟1所�(guī)定的� 壓高于TVS的VRWM ,TVS將吸收大量的漏電流而處于雪崩擊穿狀�(tài),從而影響電路的工作�

  3.峰值脈沖功率:確定電路的干擾脈沖情�,根據(jù)干擾脈沖的波彀脈沖持�(xù)時間,� 定能夠有效抑制該干擾的TVS峰值脈沖功��

  4.所選TVS的箝位電壓(VC)應(yīng)低于被保�(hù)電路所允許的承受電��

  5.單極性還是雙極�-常常會出�(xiàn)這樣的誤解即雙向TVS用來抑制反向浪涌脈沖,其實并� 如此。雙向TVS用于交流電或來自正負(fù)雙向脈沖的場合。TVS有時也用于減少電�。如果電� 只有正向電平信號,那麼單向TVS就足夠了。TVS操作方式如下:正向浪涌時,TVS處于反向雪崩擊穿狀�(tài);反向浪涌時,TVS類似正向偏置二極管一樣導(dǎo)通并吸收浪涌能量。在低電容電� 里情況就不是這樣�。應(yīng)選用雙向TVS以保�(hù)電路中的低電容器件免受反向浪涌的損害�

  6.如果知道比較�(zhǔn)確的浪涌電流IPP,那么可以利用VC來確定其功率,如果無法確定功率的 大概范圍,一般來�,選擇功率大一些比較好�

  TVS和MOV的比�

  在電子應(yīng)用領(lǐng)域中必不可少地要對靜電放電(IEC61000-4-2�、瞬�(tài)電壓、喀啦聲(IEC61000-4-4)EFT,和浪涌電壓抗擾度(IEC61000-4-5)�(jìn)行防�(hù),從而保�(hù)電子電路的安全和可靠�,在保護(hù)�(lǐng)域中,有兩種保護(hù)元件,一個是具有雪崩特性的TVS半導(dǎo)體二極管,一個是多層壓敏電阻,為了合理使�,需對TVS和MOV�(jìn)行比較,以求正確選用,達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計的�(yōu)化選擇�

  PROTEK公司的TVS半導(dǎo)體二極管,設(shè)計有高靈敏度的N/P�(jié),它的特性是�(chǎn)生雪崩效�(yīng),效�(yīng)與半�(dǎo)體的�(jié)面積成正�,通過控制�(jié)面積的摻雜濃度和基片的電阻率使它可以吸收大量的瞬�(tài)電流,產(chǎn)生雪崩特�,從而可控制浪涌電流的能力,是一種特殊制造工藝的高科技�(chǎn)��

  多層壓敏電阻是將氧化鋅材料壓入到長方形中,形成多晶粒�(jié)�(gòu),分成多層以形成更加均勻一致的控制區(qū),通過�(dǎo)通阻擾的變化實現(xiàn)對浪涌電流的吸收能力,是一種特殊元件�

  雪崩擊穿二極管TVS和多層氧化鋅壓敏電阻都靠改變自身的阻擾特性來�(jìn)行靜電放�,瞬�(tài)電壓和浪涌電壓的控制,而主要差異是�(dǎo)通后的阻�,TVS有高靈敏度的N/P�(jié)�(jìn)行控�,其�(dǎo)通阻擾很�,而MOV的導(dǎo)通阻擾要比TVS高出許多,從而導(dǎo)致箝位電�、箝位比率的差異�

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