淺析TVS二極管在電路中的響應時間
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摘要 : 隨著便攜電子產品的普及化,TVS二極管迅速成為遍及使用的一種新式高效電路維護器材,深受電子行業的青睞與喜愛,它具有極快的呼應時刻(亞納秒級)和適當高的浪涌吸收能力。
隨著便攜電子產品的普及化,TVS二極管迅速成為遍及使用的一種新式高效電路維護器材,深受電子行業的青睞與喜愛,它具有極快的呼應時刻(亞納秒級)和適當高的浪涌吸收能力。當它的兩頭飽嘗剎那間的高能量沖擊時,TVS二極管能以極高的速度把兩頭間的阻抗值由高阻抗變為低阻抗,以吸收一個剎那間大電流,然后把它的兩頭電壓箝制在一個預訂的數值上,然后維護后面的電路元件不受瞬態高壓尖峰脈沖的沖擊。也正因為如此,TVS二極管可用于維護設備或電路免受靜電、電理性負載切換時發生的瞬變電壓,以及感應雷所發生的過電壓。
TVS二極管在電路中的曲線特性:
TVS二極管和穩壓管相同,也是反向使用的。其間VR 稱為額定轉機電壓,是反向擊穿之前的臨界電壓。VB 是擊穿電壓,其對應的反向電流IT 通常取值為1 mA。VC 是額定箝位電壓,當TVS管中流過的峰值電流為IPP 的大電流時,管子兩頭電壓就不再上升了。因此TVS二極管能夠始終把被維護的器材或設備的端口電壓約束在VB~VC 的有用區內。
TVS二極管與穩壓管不一樣的是,IPP 的數值可達數百安培,而箝位呼應時刻僅為1×10-12s。TVS二極管的額定允許脈沖功率為PM=VCIPP,且在給定額定鉗位電壓下,功耗PM 越大,其浪涌電流的接受能力越大。
圖中,曲線1 是TVS二極管中的電流波形,能夠看出:其流過TVS二極管的電流由1mA 俄然上升到峰值后,然后按指數規則降低。曲線2 是TVS二極管兩頭的電壓波形,它表明TVS管中的電流俄然上升時,TVS二極管兩頭電壓也隨之上升。在浪涌電壓的效果下,TVS二極管南北極間的電壓由額外反向關斷電壓VRWM 上升到擊穿電壓VB 而被擊穿。跟著擊穿電流的呈現,流過TVS二極管的電流將到達峰值脈沖電流IPP,同時其兩頭的電壓被箝位到預訂的額定箝位電壓VC 以下。
這以后,跟著脈沖電流按指數衰減,該進程中,TVS二極管南北極間的電壓也不斷降低,最終康復到初態,這即是TVS二極管按捺也許呈現的浪涌脈沖功率,維護電子元器材的進程。事實上,當TVS二極管南北極遭到反向高能量沖擊時,它能以10-12s 級的速度,將其南北極間的阻抗由高變低,以吸收高達數千瓦的浪涌功率,使南北極間的電位箝坐落預訂值,然后有用地維護電子設備中的元器材免受ESD 的危害。