吉林200W瞬態(tài)抑制二極管功率計(jì)算

PN結(jié)構(gòu)成了幾乎所有半導(dǎo)體功率器件的基礎(chǔ)，常用的半導(dǎo)體功率器件如DMOS，IGBT，SCR等的反向阻斷能力都直接取決于PN結(jié)的擊穿電壓，因此，PN結(jié)反向阻斷特性的優(yōu)劣直接決定了半導(dǎo)體功率器件的可靠性及適用范圍。在PN結(jié)兩邊摻雜濃度為固定值的條件下，一般認(rèn)為除superjunction之外平行平面結(jié)的擊穿電壓在所有平面結(jié)中具有比較高的擊穿電壓。實(shí)際的功率半導(dǎo)體器件的制造過程一般會(huì)在PN結(jié)的邊緣引入球面或柱面邊界，該邊界位置的擊穿電壓低于平行平面結(jié)的擊穿電壓，使功率半導(dǎo)體器件的擊穿電壓降低。由此產(chǎn)生了一系列的結(jié)終端技術(shù)來消除或減弱球面結(jié)或柱面結(jié)的曲率效應(yīng)，使實(shí)際制造出的PN結(jié)的擊穿電壓接近或等于理想的平行平面結(jié)擊穿電壓。TVS在其散熱及功率承受范圍內(nèi)可反復(fù)應(yīng)用于電路的過壓保護(hù)。吉林200W瞬態(tài)抑制二極管功率計(jì)算

過電應(yīng)力當(dāng)瞬態(tài)脈沖能量超過TVS所能承受能量時(shí)會(huì)引起TVS器件過電應(yīng)力損傷，特別是當(dāng)瞬態(tài)脈沖能量達(dá)到TVS所能承受能量的數(shù)倍時(shí)會(huì)直接導(dǎo)致TVS器件過電應(yīng)力燒毀，失效模式表現(xiàn)為短路。過電應(yīng)力短路失效的TVS芯片在掃描電鏡下觀察?？砂l(fā)現(xiàn)pn結(jié)表面邊緣的熔融區(qū)域或體內(nèi)硅片的上表面和下表面的黑斑。試驗(yàn)表明，發(fā)生在結(jié)表面邊緣過電應(yīng)力短路失效通常是由持續(xù)時(shí)間極短(ns級(jí))的高能量瞬態(tài)脈沖所致，例如:EMP、ESD產(chǎn)生的脈沖:體內(nèi)過電應(yīng)力失效通常是由持續(xù)時(shí)間稍長(zhǎng)(us級(jí)以上)高能量脈沖所致，例如:電快速瞬變，雷電產(chǎn)生的脈沖。如果高能量瞬態(tài)脈沖持續(xù)時(shí)間介于ns級(jí)和μs級(jí)之間，則短路可能發(fā)生在結(jié)邊緣表面，也可能發(fā)生在體內(nèi)。吉林1500W瞬態(tài)抑制二極管原理SOD-123封裝的TVS一般有SMF，TPSMF，SMF4L等。

對(duì)于做汽車電子硬件設(shè)計(jì)的工程師來說，ISO7627-2這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是***不會(huì)陌生，這個(gè)測(cè)試項(xiàng)目就是電源線瞬態(tài)傳導(dǎo)抗擾度，只因?yàn)殡娫淳€瞬態(tài)傳導(dǎo)抗擾度的這幾個(gè)測(cè)試波形太出名了，分別是波形1，2a，2b，3a，3b，4，5a，5b（如下截圖是從ISO7637-22004版中截取的，在2011版的ISO7637中波形1和2a這兩個(gè)的測(cè)試脈沖數(shù)已經(jīng)改成500了）。對(duì)于從1到4的幾個(gè)波形，基本上都是一些時(shí)間極短的脈沖，雖然正負(fù)電壓的幅值很高，但是能量很小，基本上電路上不用做太多特殊的防護(hù)，單靠一般的電源芯片的電氣特性就能防護(hù)下來，而對(duì)5a，5b波形，就需要做專門的應(yīng)對(duì)了，而應(yīng)對(duì)方法就是增加一個(gè)防浪涌的TVS管了。

TVS的極性選擇。單極性還是雙極性-常常會(huì)出現(xiàn)這樣的誤解即雙向TVS用來抑制反向浪涌脈沖，其實(shí)并非如此。雙向TVS用于交流電或來自正負(fù)雙向脈沖的場(chǎng)合。單向TVS用于直流電源信號(hào)防護(hù)，正向?qū)ㄒ部梢云鸬叫狗爬擞侩娏鞯淖饔?。TVS有時(shí)也用于減少電容。TVS串聯(lián)可以減少TVS的結(jié)電容，或串聯(lián)一個(gè)低電容的二極管也可有效降低TVS的結(jié)電容。如果電路只有正向電平信號(hào)，那麼單向TVS就足夠了。TVS操作方式如下：正向浪涌時(shí),TVS處于反向雪崩擊穿狀態(tài)；反向浪涌時(shí)，TVS類似正向偏置二極管一樣導(dǎo)通并吸收浪涌能量。瞬態(tài)電壓抑制器TVS可以在－55~+150℃之間工作。

TVS主要用于對(duì)電路元件進(jìn)行快速過電壓保護(hù)。它能"吸收"功率高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌信號(hào)。TVS具有體積小、功率大、響應(yīng)快、無(wú)噪聲、價(jià)格低等諸多優(yōu)點(diǎn),它的應(yīng)用十分較多，如:家用電器；電子儀器；儀表；精密設(shè)備；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；通訊設(shè)備;RS232、485及CAN等通訊端口；ISDN的保護(hù)；I/O端口；IC電路保護(hù)；音、視頻輸入；交、直流電源；電機(jī)、繼電器噪聲的抑制等各個(gè)領(lǐng)域。它可以有效地對(duì)雷電、負(fù)載開關(guān)等人為操作錯(cuò)誤引起的過電壓沖擊起保護(hù)作用，下面是幾個(gè)TVS在電路應(yīng)用中的典型例子。單向TVS一般適用于直流電路，雙向TVS一般適用于交流電路中。吉林200W瞬態(tài)抑制二極管功率計(jì)算

當(dāng)TVS二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，皮秒級(jí)的速度變?yōu)榈妥杩?，吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率。吉林200W瞬態(tài)抑制二極管功率計(jì)算

TVS瞬態(tài)抑制二極管失效模式：1：當(dāng)瞬態(tài)脈沖能量大于TVS所能承受能量時(shí)會(huì)引起TVS器件過電應(yīng)力損傷，特別是當(dāng)瞬態(tài)能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出TVS所能承受的數(shù)倍時(shí)會(huì)直接導(dǎo)致TVS過電應(yīng)力燒毀。失效模式為短路。2：當(dāng)電路中通過的電流太大，可能會(huì)造成TVS炸裂，失效模式為開路。這種情況通常為設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周全，TVS通流量過小造成的。3：電性能退化當(dāng)TVS經(jīng)過成千上萬(wàn)次的標(biāo)準(zhǔn)脈沖沖擊后失效，失效模式為短路。這種模式因長(zhǎng)時(shí)間工作結(jié)溫持續(xù)增大導(dǎo)致（器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化、散熱能力下降）過熱燒毀。吉林200W瞬態(tài)抑制二極管功率計(jì)算

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