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钳位型过压防护器件TVS瞬态抑制二极管SA8.0参数特性

已有 404 次阅读2016-10-31 14:36

   

市场中常见的三款钳位型防雷过压器件TVS瞬态抑制二极管、压敏电阻以及ESD静电放电二极管中,属TVS二极管的应用最为广泛。除了工程师熟悉的防雷限压应用外,在实际的电路防护中,TVS瞬态抑制二极管还可以作为静电防护器件使用。本篇小硕就以DO-15封装SA系列TVS瞬态抑制二极管SA8.0参数特性为例,详细分析TVS瞬态抑制二极管的防过压静电保护原理。

  电路保护元件存在几种技术,当选择电路保护元件时,若设计师选择不当的保护器件将只能提供错误的安全概念。电路保护元件的选择应根据所要保护的布线情况、可用的电路板空间以及被保护电路的电特性来决定。此外,了解保护元件的特性知识也非常必要,需要考虑的重要因素之一是器件的箝位电压。所谓箝位电压是在esd器件里跨在瞬变电压消除器(TVS)上的电压,它是被保护IC的应变电压。

  因为利用先进工艺技术制造的IC电路里氧化层比较薄,栅极氧化层更易受到损害。这意味着较高的箝位电压将在被保护IC器件上产生较高的应变电压,并且增加了失效的概率。

  很多保护元件都被设计成可吸收大量的能量,由于元件结构或设计上的原因也导致其具有很高的箝位电压。由于变阻器的箝位电压太高,他们不能够提供有效的esd保护。此外,由于变阻器的高电容他们也不能给高速数据线路提供保护。TVS二极管正是为解决此问题而产生的,它已成为保护便携电子设备的关键性技术。以下是SOCAY硕凯DO-15封装SA系列TVS瞬态抑制二极管SA8.0的具体参数特性:

 SOCAY硕凯TVS 瞬态抑制二极管

DO-15封装SA系列

功率:500W

工作电压:5.0-190.0V

电流:52.08-1.62A

SA8.0的参数:

封装:DO-15

电压:8.0V

电流:33.33A

钳位电压:15.0V

功率:500W

SA8.0的特性:

1DO-15封装玻璃钝化片结

2、低泄漏

3、单向和双向单元

4、优良的钳位能力

5500W的峰值功率能力在10×1000μ波形重复率(占空比):0.01%

6、快速响应时间:从0伏特到最小击穿电压通常小于1.0ps

7、典型的,在电压高于12V时,反向漏电流小于5μA

8、高温焊接:终端260°C/40

9、典型的最大温度系数△Vbr =0.1% x Vbr@25°C x T

10、塑料包装有94V-0等级的垂直燃烧试验

11、无铅镀雾锡

12、无卤化,符合RoHS

13、典型失效模式是在指定的电压或电流下出现

14、晶须测试是基于JEDEC JESD201A每个表4a4c进行的

15IEC-61000-4-2 ESD 15kV(空气)8kV(接触)

16、数据线的ESD保护符合IEC 61000-4-2(IEC801-2)

17、数据线的EFT保护符合IEC 61000-4-4(IEC801-4)

  工程师可以将TVS二极管看做专门设计用于吸收esd能量并且保护系统免遭esd损害的固态元件。如果应用得当,TVS二极管将限制跨在被保护器件上的电压刚好高过额定工作电压,但是却远低于破坏阈值电压。

值得注意的是,不管选择怎样的TVS器件,它们在电路板上的布局非常重要。TVS布局前的导线长度应该减到最小,因为快速(0.7nsesd脉冲可能产生导致TVS保护能力下降的额外电压。

TVS的选用应注意以下几点:

确定被保护电路的最大直流或连续工作电压、电路的额定标准电压和“高端”容限。TVS额定反向关断VWM应大于或等于被保护电路的最大工作电压。若选用的VWM太低,器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作。串行连接分电压,并行连接分电流。

TVS的最大箝位电压VC应小于被保护电路的损坏电压。

在规定的脉冲持续时间内,TVS的最大峰值脉冲功耗PM必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。在确定了最大箝位电压后,其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。

对于数据接口电路的保护,还必须注意选取具有合适电容CTVS器件。

根据用途选用TVS的极性及封装结构。交流电路选用双极性TVS较为合理;多线保护选用TVS阵列更为有利。

    温度考虑。瞬态电压抑制器可以在-55~+150℃之间工作。如果需要TVS在一个变化的温度工作,由于其反向漏电流IR是随增加而增大;功耗随TVS结温增加而下降,从+25℃到+175℃,大约线性下降50%雨击穿电压VBR随温度的增加按一定的系数增加。因此,必须查阅有关产品资料,考虑温度变化对其特性的影响。

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