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瞬态抑制二极管选型

瞬态抑制二极管选型

优恩半导体(UN)

瞬态电压抑制二极管选型必须注意以下几点:

1.最小击穿电压VBR和击穿电流IR。VBR是瞬态电压抑制二极最小的击穿电压,在25℃时,低于这个电压瞬态电压抑制二极是不会产生雪崩的。当瞬态电压抑制二极流过规定的1mA电流(IR)时,加于瞬态电压抑制二极两极的电压为其最小击穿电压V BR。按瞬态电压抑制二极的VBR与标准值的离散程度,可把VBR分为5%和10%两种。对于5%的VBR来说,V WM=0.85VBR;对于10%的VBR来说,V WM=0.81VBR。为了满足IEC61000-4-2国际标准,瞬态电压抑制二极二极管必须达到可以处理最小8kV(接触)和15kV(空气)的ESD 冲击,部份半导体厂商在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准。对于某些有特殊要求的可携设备应用,设计者可以依需要挑选元件。

2.最大反向漏电流ID和额定反向切断电压VWM。VWM是二极管在正常状态时可承受的电压,此电压应大于或等于被保护电路的正常工作电压,否则二极管会不断截止回路电压;但它又需要尽量与被保护回路的正常工作电压接近,这样才不会在瞬态电压抑制二极工作以前使整个回路面对过压威胁。当这个额定反向切断电压VWM加于瞬态电压抑制二极的两极间时它处于反向切断状态,流过它的电流应小于或等于其最大反向漏电流ID。

3.最大钳位电压VC和最大峰值脉冲电流I PP。当持续时间为20ms的脉冲峰值电流IPP流过瞬态电压抑制二极时,在其两端出现

的最大峰值电压为VC。V C、IPP反映了瞬态电压抑制二极的突波抑制能力。VC与VBR之比称为钳位因子,一般在1.2~1.4之间。VC 是二极管在截止状态提供的电压,也就是在ESD冲击状态时通过瞬态电压抑制二极的电压,它不能大于被保护回路的可承受极限电压,否则元件面临被损伤的危险。

4.Pppm额定脉冲功率,这是基于最大截止电压和此时的峰值脉冲电流。对于手持设备,一般来说500W的瞬态电压抑制二极就足够了。最大峰值脉冲功耗PM是瞬态电压抑制二极能承受的最大峰值脉冲功耗值。在特定的最大钳位电压下,功耗PM越大,其突波电流的承受能力越大。在特定的功耗PM下,钳位电压VC越低,其突波电流的承受能力越大。另外,峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。而且,瞬态电压抑制二极所能承受的瞬态脉冲是不重覆的,元件规定的脉冲重覆频率(持续时间与间歇时间之比)为0.01%。如果电路内出现重覆性脉冲,应考虑脉冲功率的累积,有可能损坏瞬态电压抑制二极。

5.电容器量C。电容器量C是由瞬态电压抑制二极雪崩结截面决定的,是在特定的1MHz频率下测得的。C的大小与瞬态电压抑制二极的电流承受能力成正比,C太大将使讯号衰减。因此,C是数据介面电路选用瞬态电压抑制二极的重要参数。电容器对于数据/讯号频率越高的回路,二极管的电容器对电路的干扰越大,形成噪音或衰减讯号强度,因此需要根据回路的特性来决定所选元件的电容器范围。高频回路一般选择电容器应尽量小(如LC瞬态电压抑制二极、低电容

器瞬态电压抑制二极,电容器不大于3pF),而对电容器要求不高的回路电容器选择可高于40pF。

瞬态电压抑制二极管的选型技巧:

(1)确定被保护电路的最大直流或连续工作电压、电路的额定标准电压和“高端”容限。

(2)瞬态电压抑制二极额定反向关断VWM应大于或等于被保护电路的最大工作电压。若选用的VWM太低,器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作。串行连接分电压,并行连接分电流。(3)瞬态电压抑制二极的最大钳位电压VC应小于被保护电路的损坏电压。

(4)在规定的脉冲持续时间内,瞬态电压抑制二极的最大峰值脉冲功耗PM必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。在确定了最大钳位电压后,其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。

(5)对于数据接口电路的保护,还必须注意选取具有合适电容C的瞬态电压抑制二极器件。

(6)根据用途选用瞬态电压抑制二极的极性及封装结构。交流电路选用双极性瞬态电压抑制二极较为合理;多线保护选用瞬态电压抑制二极阵列更为有利。

(7)温度考虑。瞬态电压抑制器可以在-55℃~+150℃之间工作。如果需要瞬态电压抑制二极在一个变化的温度工作,由于其反向漏电流ID是随增加而增大;功耗随瞬态电压抑制二极结温增加而下降,从+25℃~+175℃,大约线性下降50%雨击穿电压VBR随温度的增加

按一定的系数增加。因此,必须查阅有关产品资料,考虑温度变化对其特性的影响。

优恩半导体专业研发、生产和销售ESD静电保护器、瞬态抑制二极管、陶瓷气体放电管、半导体放电管、玻璃放电管、自恢复保险丝等,为客户免费提供瞬态电压抑制二极管选型及技术支持。