你的位置:首頁(yè) > 互連技術(shù) > 正文

詳談快恢復(fù)二極管和TVS管的區(qū)別、選型及特點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間:2019-03-11 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】快恢復(fù)二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通二極管不同,它是在P型、N型硅材料中間增加了基區(qū)I,構(gòu)成P-I-N硅片。由于基區(qū)很薄,反向恢復(fù)電荷很小,不僅大大減小了trr值,還降低了瞬態(tài)正向壓降,使管子能承受很高的反向工作電壓。
 
快恢復(fù)二極管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
 
快恢復(fù)二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通二極管不同,它是在P型、N型硅材料中間增加了基區(qū)I,構(gòu)成P-I-N硅片。由于基區(qū)很薄,反向恢復(fù)電荷很小,不僅大大減小了trr值,還降低了瞬態(tài)正向壓降,使管子能承受很高的反向工作電壓。
 
快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間一般為幾百納秒,正向壓降約為0.6V,正向電流是幾安培至幾千安培,反向峰值電壓可達(dá)幾百到幾千伏。超快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)電荷進(jìn)一步減小,使其trr可低至幾十納秒。20A以下的快恢復(fù)及超快恢復(fù)二極管大多采用TO-220封裝形式。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看,可分成單管、對(duì)管(亦稱雙管)兩種。對(duì)管內(nèi)部包含兩只快恢復(fù)二極管,根據(jù)兩只二極管接法的不同,又有共陰對(duì)管、共陽(yáng)對(duì)管之分。圖2(a)是C20-04型快恢復(fù)二極管(單管)的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(b)圖和(c)圖分別是C92-02型(共陰對(duì)管)、MUR1680A型(共陽(yáng)對(duì)管)超快恢復(fù)二極管的外形與構(gòu)造。它們均采用TO-220塑料封裝,幾十安的快恢復(fù)二極管一般采用TO-3P金屬殼封裝。更大容量(幾百安~幾千安)的管子則采用螺栓型或平板型封裝形式。
 
快恢復(fù)二極管注意事項(xiàng)(1)有些單管,共三個(gè)引腳,中間的為空腳,一般在出廠時(shí)剪掉,但也有不剪的。(2)若對(duì)管中有一只管子損壞,則可作為單管使用。(3)測(cè)正向?qū)▔航禃r(shí),必須使用R×1檔。若用R×1k檔,因測(cè)試電流太小,遠(yuǎn)低于管子的正常工作電流,故測(cè)出的VF值將明顯偏低。在上面例子中,如果選擇R×1k檔測(cè)量,正向電阻就等于2.2kΩ,此時(shí)n′=9格。由此計(jì)算出的VF值僅0.27V,遠(yuǎn)低于正常值(0.6V)。
 
TVS管的四大應(yīng)用(1)TVS管在TN電源系統(tǒng)的應(yīng)用雷電過(guò)電壓波、負(fù)載開(kāi)關(guān)等人為操作錯(cuò)誤引起的過(guò)電壓容易通過(guò)供電線路侵入電氣電子設(shè)備內(nèi)部,造 成電氣電子設(shè)備失效、誤動(dòng)作,甚至造成設(shè)備的永久性損壞,造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)在電源線路上安裝浪涌吸收裝置MOV和TVS,實(shí)施兩級(jí)保護(hù),并對(duì)L、N 線進(jìn)行共模、差模保護(hù)。
 
具體做法是在線路的前端安裝MOV作為第一級(jí)SPD保護(hù),泄放大部分雷電流,在線路的末端(設(shè)備前端)安裝大功率TVS管作為第二 級(jí)SPD保護(hù),進(jìn)一步削弱過(guò)電壓波幅值,將電網(wǎng)電壓降至E/I安全耐壓范圍之內(nèi)。要注意的是,MOV與TVS應(yīng)達(dá)到電壓和能量的協(xié)調(diào)與配合,AB之間的線 路長(zhǎng)度不應(yīng)小于5 m,否則應(yīng)增加線路長(zhǎng)度或安裝退耦器件。
(2)TVS管在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)線路的應(yīng)用TVS管不僅可以用于電源系統(tǒng)的浪涌防護(hù),還可以用于信號(hào)線路的浪涌保護(hù),采用氣體放電管GDT與TVS管組合成信號(hào)浪涌保護(hù)器,其特點(diǎn)是反應(yīng)快,漏流小,幾乎對(duì)信號(hào)無(wú)損耗,可以對(duì)高速網(wǎng)絡(luò)線路提供安全、可靠的保護(hù)。
 
(3)TVS管在直流電源系統(tǒng)的應(yīng)用一臺(tái)普通PC電腦的供電電源電路,市電AC 220 V經(jīng)過(guò)變壓器降壓至AC 20 V,再經(jīng)調(diào)制整流電路,輸出DC 10 V 直流電源,接入負(fù)載。通過(guò)在變壓器輸出端安裝雙向瞬態(tài)電壓抑制器TVS1,吸收L 及N 線的瞬時(shí)沖擊脈沖電流,將電路電壓箝制在安全電壓水平,TVS1可以保護(hù)變壓器后端整流器及其他電路元器件。在整流器后的直流電源輸出端安裝單向瞬態(tài)電壓 抑制器TVS2,用于保護(hù)直流負(fù)載免受過(guò)電壓電電流沖擊。
 
(4)TVS管在晶體管電路的應(yīng)用晶體三極管作為電流控制型器 件,是電子集成電路中的重要組成部分,可分為NPN 管和PNP 管兩類,應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電路、放大電路和穩(wěn)壓電路。為了使晶體管電路免受ESD/EFT(靜電放電/電快速瞬變脈沖群)等浪涌電壓的干擾,在電路的輸入 端和輸出端分別加入TVS1、TVS2進(jìn)行保護(hù)。
 
詳談快恢復(fù)二極管和TVS管的區(qū)別、選型及特點(diǎn)
 
快恢復(fù)二極管和TVS的區(qū)別快恢復(fù)二極管和tvs管不可以是兩個(gè)完全不同性質(zhì)的元件,絕對(duì)不可以互換。TVS是瞬間過(guò)壓保護(hù)元件,無(wú)法承受工頻電流,只能用在瞬間過(guò)壓保護(hù)電路中??旎謴?fù)二極管用在高頻等電路整流濾波的地方,壓降小,速度快,發(fā)熱量也小,比如開(kāi)關(guān)電源電路中等。瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)是用來(lái)消除電壓尖脈沖的,保護(hù)電路用的,比如接在數(shù)據(jù)接口用來(lái)防雷擊,電壓波動(dòng)等。
 
TVS常用作電壓鉗位與穩(wěn)壓二極管一樣用,只不過(guò)其能承受的瞬間功率非常大,如1.5KE200可以承受瞬間1.5KW的功率,原理上應(yīng)該是工作于擠納擊穿;(超)快速恢復(fù)管講的是二極管工作時(shí)電子空穴的恢復(fù)快慢,一般工作于正象偏壓,經(jīng)常應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源整流等高頻信號(hào)場(chǎng)合,如FR107,4148,F(xiàn)4007等都是快速恢復(fù)管(一般情況下反向恢復(fù)時(shí)間都不超過(guò)150ns;4148又叫做開(kāi)關(guān)二極管,只因?yàn)樗姆聪蚧謴?fù)時(shí)間很端——只有4ns);另在開(kāi)關(guān)電源整流中還有一種最常用的,叫做“稍特基管”的二極管,此類管子不存在電子空穴的問(wèn)題,也不存在反向恢復(fù)時(shí)間。
 
TVS型二極管和快恢復(fù)二極管在電路中都是用來(lái)作穩(wěn)壓用,但工作機(jī)理不同。 TVS型二極管是一種壓敏二極管,是根據(jù)它的端電壓的變化來(lái)改變它的電阻值達(dá)到穩(wěn)壓作用??旎謴?fù)二極管是一種齊納二極管,即“雪崩”二極管,當(dāng)它的端電壓超過(guò)它的閥值時(shí),PN結(jié)擊穿來(lái)改變它的反向電阻來(lái)達(dá)到穩(wěn)壓作用。兩者的工作機(jī)理完全不同,接法也不同,在電路中不能直接代換。

 
                                               
推薦閱讀:
汽車技術(shù)日重磅登場(chǎng),大咖云集,限時(shí)門票等你來(lái)?yè)專?/a>
解析貼片電感失效原因
詳解大型多GHz時(shí)鐘樹(shù)中的相位偏差
微型傳感器的發(fā)展與在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用
5G時(shí)代來(lái)了,這些領(lǐng)域要重點(diǎn)關(guān)注
要采購(gòu)開(kāi)關(guān)么,點(diǎn)這里了解一下價(jià)格!
特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉