山东1000W瞬态抑制二极管原理

时间:2023年08月07日 来源:

对于做汽车电子硬件设计的工程师来说,ISO7627-2这个标准是***不会陌生,这个测试项目就是电源线瞬态传导抗扰度,只因为电源线瞬态传导抗扰度的这几个测试波形太出名了,分别是波形1,2a,2b,3a,3b,4,5a,5b(如下截图是从ISO7637-22004版中截取的,在2011版的ISO7637中波形1和2a这两个的测试脉冲数已经改成500了)。对于从1到4的几个波形,基本上都是一些时间极短的脉冲,虽然正负电压的幅值很高,但是能量很小,基本上电路上不用做太多特殊的防护,单靠一般的电源芯片的电气特性就能防护下来,而对5a,5b波形,就需要做专门的应对了,而应对方法就是增加一个防浪涌的TVS管了。TVS 的比较大峰值脉冲功耗PM 必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。山东1000W瞬态抑制二极管原理

PN结的单向导电性PN结加正向电压时导通,PN结加正向电压时导通,(1)PN结加正向电压时导通,如果电源的正极接P区,负极接N区,外加的正向电压有一部分降落在PN结区,PN结处于正向偏置。电流便从P型一边流向N型一边,空穴和电子都向界面运动,使空间电荷区变窄,电流可以顺利通过,方向与PN结内电场方向相反,削弱了内电场。于是,内电场对多子扩散运动的阻碍减弱,扩散电流加大。扩散电流远大于漂移电流,可忽略漂移电流的影响,PN结呈现低阻性。河南600W瞬态抑制二极管厂家TVS是一种二极管形式的高效能保护器件。

齐纳击穿:齐纳击穿通常发生在掺杂浓度很高的PN结内。由于掺杂浓度很高,PN结很窄,这样即使施加较小的反向电压(5V以下),结层中的电场却很强(可达2.5×105V/m左右)。在强电场作用下,会强行促使PN结内原子的价电子从共价键中拉出来,形成"电子一空穴对",从而产生大量的载流子。它们在反向电压的作用下,形成很大的反向电流,出现了击穿。显然,齐纳击穿的物理本质是场致电离。采取适当的掺杂工艺,将硅PN结的雪崩击穿电压可控制在8~1000V。而齐纳击穿电压低于5V。在5~8V之间两种击穿可能同时发生。

TVS和齐纳稳压管都能用作稳压,但是齐纳击穿电流更小,大于10V的稳压只有1mA,相对来说要比齐纳二极管击穿电流要大不少,但是齐纳二极管稳压精度可以做的比较高。在电路中一般工作于反向截止状态,此时它不影响电路的任何功能。TVS在规定的反向应用条件下,当电路中由于雷电、各种电器干扰出现大幅度的瞬态干扰电压或脉冲电流时,它在极短的时间内(比较高可达到1×10-12秒)迅速转入反向导通状态,并将电路的电压箝位在所要求的安全数值上,从而有效的保护电子线路中精密元器件免受损坏。TVS 台面缺陷造成的失效常常是批次性的。

高温当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。这是因为,在高温条件工作下,表面可动离子的数量**增加[5],表面电流也随之增大,表面功率密度和温度比体内高,使pn结边缘结温超过200℃,边缘局部区域晶格遭受致命性的损坏。TVS在高温反偏筛选中短路失效情况统计表明:高击穿电压(150V以上)TVS器件更容易发生短路失效。这是因为在相同额定功率的TVS系列中,在承受相同功率时,高击穿电压TVS芯片温升更高。TVS发生短路失效,释放出的高能量常常会将保护的电子设备损坏,这是TVS我们极力减少或避免的情况。河南600W瞬态抑制二极管厂家

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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。山东1000W瞬态抑制二极管原理

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