新闻

瞬态抑制二极管在电压瞬变中保护元器件不受伤

作者:十博 发布时间:2020-11-15 01:03 点击数:

  电压瞬变的定义是电能的短时激增,它们是先前存储的电能或者通过其他方式(比如大

  重复性瞬变常常归因于电动机发电机或者反应性电路原件的切换。而另一方面,随机瞬变通常是由闪电和静电放电(ESD)引起的。闪电和ESD的发生一般是不可预知的,并可能需要对精细监测进行精确的测算,特别是当瞬变在电路板层面上诱发的情况下。许多电子标准工作组使用公认的检测或测试方法已经对瞬变电压进行了分析。几种瞬变的关键特性如下表所示:

  瞬变电压尖峰通常呈现出一个“双指数”波动。对于闪电和ESD这两种瞬变源,这种波动如下图所示。

  雷击的指数上升时间范围在1.2μsec到10_sec之间(基本上是10%到90%),持续时间在50_sec到1000_sec之间(峰值的50%)。另一方面,ESD是一种持续时间更短的事件。上升时间少于1.0ns也是典型特点。整个持续时间大约为100ns。

  元件小型化导致对电应力的敏感性增加。例如,微处理器具有无法应对ESD引起的高电流的结构和导电路径。此类元件在非常低的电压环境下工作,因此电压干扰必须加以控制,以防止设备中断以及潜在的或灾难性故障。

  如今,敏感的微处理器在范围广泛的器件中得到普遍应用。从家用电器,如洗碗机,到工业控制,甚至玩具中都会使用微处理器来提高功能性和效率。

  现在大多数车辆也会采用多个电子系统来控制发动机、车内温度、刹车,或者在某些情况下,控制转向、牵引系统和安全系统。

  许多电器和汽车内的子组件或支持组件(如电动马达或附件)都会将整个系统暴露在瞬变威胁之下。

  精心的电路设计不仅要考虑环境场景,还要计入这些相关组件的潜在影响。表2列出了各种组件技术的易损性。

  静电放电的特点是非常快速的上升时间、非常高的峰值电压和电流。这种能量是物体之间正负电荷不平衡的结果。

  日常活动所产生的静电放电会远远超过标准半导体技术的易损性阈值。以下是几个例子:

  一次直接的雷击显然是毁灭性的,然而由闪电引起的瞬变并不是直接雷击的结果。

  当雷击发生时,雷击事件可产生能在附近电缆上引起大幅度瞬变的磁场。云到云的雷击不仅会影响到架空电缆,还能影响到埋地电缆。一个即使是1英里外(1.6公里)的雷击也会在电缆上产生70伏的电压。在云对地的雷击中(如下图所示),所产生的瞬变影响更大。此图显示了感应雷电干扰的典型电流波形。

  电感负载的切换产生高能量瞬变,会随不断增加的重负载大幅增加。当电感负载被切断时,崩溃的磁场被转换成呈现为一个双指数瞬变的电能。取决于不同的来源,这些瞬变的强度可高达数百伏和数百安,持续时间达400毫秒。典型的感应瞬变来源包括:

  这些实例是电气和电子系统中所常见的。由于负载的大小因应用而各有不同,波形、持续时间、峰值电流和峰值电压都是存在于真实世界的瞬变中的变量。一旦可以对这些变量进行估计,就可以选择一种合适的抑制器技术。

  汽车中其他直流电动机也会导致类似的瞬变。例如,直流电动机电力设施,如电动锁、电动座椅和电动车窗。这些直流电动机的不同应用会对敏感的电子元件产生与外部环境中所产生的瞬变一样有害的瞬变。

  TVS二极管(瞬态抑制二极管)被用于保护半导体元件免受高电压瞬变损害。它们的pn节具有比普通二极管的pn节更大的横截面积,使得它们能够将大电流接地而不遭受损坏。Littelfuse供应峰值额定功率在200W到30kW范围、反向断态电压在5V到512V范围的TVS二极管(瞬态抑制二极管)产品。

  本课程依托于项目案例,从设计需求分析,原理图设计、PCB设计、工艺文件处理等几个阶段,使零基础的学员快速掌握硬件产品开发

  ST公司推出的STM32系列微处理器采用ARM新一代Cortex-M3内核,其中增强型的STM32F....

  1. 开关晶体管驱动方法不是最佳方案,可能存在过驱动或者驱动不足情况,还有就是开关管的反偏置电流不足....

  第二代Quad MOSFET方案(FDMQ8025A)提供更高的额定功率、高能效的桥式整流器以及必要....

  Aeroflex公司提供精确的PIN二极管模拟和数字衰减器件,其可靠性和重复性适合于最苛刻的应用。 ....

  【每日资料精选】瑞萨电子MCU+意法半导体STM32资料手册分享!!!

  1.Renesas 32位MCU RA2A1简介及低功耗模式分析! RA2A1 微控制器 (MCU) 群组使用高性能 ARM® Co...

  读操作:AT89C2051首先通过P1.0口发送1位起始位(1),2位操作码(10),6位被读的数据....

  读写器是一个捕捉和处理 RFID 标签数据的设备,它可以是单独的个体,也可以嵌入到其他系统之中。读写....

  Littelfuse公司的2个TVS二极管阵列(SPA二极管)系列旨在保护众多最新高速接口免遭静电放....

  结温 TJ 等于环境温度 TA 加上器件功耗 PD 与器件热阻 θJA 的乘积。根据我的经验,这种计....

  图 2. 自枚举充电器直接连接至 USB 数据线,使得简单系统能够完全利用 USB 充电,无需占用 ....

  北京四方股份作为国内领先的智能电网设备供应商,在其方案中使用了各种各样的Maxim信号链IC 设计挑....

  ARM处理器因为其体积小,不占空间,所以能够完美完成嵌入式环境下的应用,ARM针对嵌入式应用,同样保....

  二极管检波电路。电路中的VD1是检波二极管,C1是高频滤波电容,R1是检波电路的负载电阻,C2是耦合....

  MDD肖特基二极管具有的优势: 肖特基二极管MBR系列极快的开关速度以及非常低的反...

  一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件。通常它包含一个PN结,有正极和负极两个端子。二极管最重...

  如图9-40所示是由普通3只二极管构成的简易直流稳压电路。电路中的VD1、VD2和VD3是普通二极管....

  从分流支路电路分析中要明白一点:从第一级录音放大器输出的信号,如果从VD1支路分流得多,那么流入第二....

  光导纤维简称光纤,具有传输速率快、传输损耗低、抗干扰能力强等等的优点,在实际应用时,还需要搭配光模块....

  在铃声发生器中,继电器的有限工作时间仅占输入铃声电压周期的一小部分。如果继电器在所需电压上开/关,则....

  在实际电路中,快恢复二极管的周边电阻一般都比较大,大都在几百几千欧姆以上,这样,我们就可以用万用...

  由于各种二极管具体的功能不完全相同,应用也不同,因此通常用一些有代表性的数据来反映二极管的具体特性和....

  整流二极管可以用参数指标不低于原管的相同材料和极性的其他二极管代用,也可以并联运用。晶体三极管的一个....

  二极管的单向导电要从它的结构说起。硅原子的最外层有4个电子,为了形成最外层8个电子的稳定结构,一个....

  上图是一个广泛应用的升压型开关电源拓扑,相信大家并不陌生。在这个电路中,PFC电感L在MOS开关管Q....

  Kingbright 台湾今台 发光二极管 LED大量现货库存 型号齐全原厂技术支持支持...

  第二个是上海嘉定工业区。它是经市政府批准设立的市级工业园区。园区总面积为78.05平方公里,其中用于....

  用二极管搭的简单与门电路见下面的电路:这种电路用于简单的逻辑判断是没有问题的,优点是电路结构简单;但....

  限幅器(clipper)可以改变波形的形状。“clipper”在英语中的原意是“修剪用的大剪刀”,这....

  LG Display表示,北京地铁6号线号线上已安装公司透明OLED屏幕,可显示列车当....

  双极晶体管的基极一发射极电压VBE或者pn结二极管的正向电压,具有负温度系数。根据已推导的VBE温度....

  电源输入端采用的单级 EMI 抗干扰电路由 C1 和 L1 组成,主要目的就是为了减小电源内的高频信....

  处理器类型DSP(Motorola)ADSPTMS0202101C30....

  在当今变化的市场环境中,产品是否便于现场升级、便于灵活使用,已成为产品进入市场的关键因素。而基于 S....

  在许多工业和汽车应用中,保护接口收发器免受各种电气过应力事件是一个主要问题。瞬态电压抑制器(TVS)二极管是用...

  随着科学技术的不断进步,对机床产品的技术要求日益提高。在贯彻JB/T3382.2-2000标准中,就....

  由于其他齐纳特征(例如齐纳阻抗及偏置电流等)会影响ΔVREF,因此此分析并不完整。现在不应该再使用一....

  TCL7528是双路、8位数字—模拟转换器,他设计成具有单独的片内数据锁存器,其特点包括非常紧密的D....

  L80C186-10是一款具有极高集成度的16位微处理器,它把15“20个最常用的微处理器系统部件组....

  随着对高处理能力、实时多任务、网络通信、超低功耗需求的增长,传统8位机已远远满足不了新产品的要求,高端嵌入式处理...

  可编程逻辑控制器(PLC):可编程逻辑控制器使用快速、确定性的运算进行机器和过程控制,以便管理各种功....

  光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术。它主要利用电子技术对光学信号进行检测,并进....

  大家都知道ESD防护很重要,那么我们在工作中如何做好ESD防护?首先小编认为,制度和培训非常重要,对....

  现如今,光电探测器已经应用到各个领域。通过与LED或激光二极管结合,光电探测器可用于电路隔离器、入侵....

  油井的抽油机数据采集传输管理是油田生产关键环节之一,生产计划的决策依赖于大量现场数据的及时正确的采集....

  MAX3867是单电源、高速激光二极极管驱动电路,传输速率可达2.5Gbps,特别适用于SDH/SO....

  GPS卫星导航接收机有多种多样的类别,依据不同的分类方法,可以分为: C/A码与 P码,单频与双频,....

  瞬态抑制二极管TVS是普遍使用的一种新型高效电路保护器件,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力...

  碳化硅二极管的应用改善了绝缘芯变压器结构的输出部分的发热,受IGBT的开关频率的限制没有真正发挥碳化....

  随着模数转换器、高性能微处理器和可编程器件等器件和技术近年来突飞猛进的发展,频谱仪也从模拟中频时代进....

  模数转换器(ADC)是计算机控制系统中的重要部分。根据数字信号的输出方式可分为并行和串行两大类。并行....

  油井的抽油机数据采集传输管理是油田生产关键环节之一,生产计划的决策依赖于大量现场数据的及时正确的采集....

  目前传感器应用很广泛,而随着技术的成熟,科学的进步,各种产品也是在向智能化发展,比如说传感器就进行了升级,智能...

  然而,在现实情况中,寄生元件会共同降低未调节输出的负载调整。在本电源小贴士中,我将进一步探讨寄生电感....

  MOS 管 D 极负载是电感加续流二极管,工作模式和 DC-DC BUCK 一样,MOS 管导通时,....

  图1 中所示倍压器用晶体管代替二极管,所以比图2中的常规倍压器具有更好的倍压性能。常规倍压器的输出电....

  毕业后,他有两个目标:想住在加利福尼亚和想制造计算机。因此,他在通用电气工作,在那里他帮助设计了早期....

  在系统前端,前置放大器将光电二极管的电流输出信号转换为可用电压电平。图1显示的是该系统的前端电路,其....

  同样,虽然热应力是额定功率的函数,但电源效率也起着重要作用。因此,在追求可靠性的过程中,探索提供高效率的拓...


十博

@SHENZHEN ENERGY Corporation All Rights Reserved.

十博