半导体电压限制器。参考数据

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半导体电压限制器。参考数据

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许多期刊出版物提供了有关各种用途的半导体电压抑制器的工作原理和特性的信息 [1 - 4]。近年来，国内行业已掌握了一大批新型限压器的生产。

表中总结了这些设备的范围和特性。其外壳如图1、图2所示。 1 - 7。

半导体电压抑制器

（点击放大）

在“在”选项卡中。图 3 显示了仪器外壳的设计及其重量。指示 KD-34 和 KD-71 外壳中限制器的开关极性。白色条纹从正极（负极）端子一侧贴在本体上。二极管（直接）连接的二极管符号以与齐纳二极管情况相同的方式应用于其余器件的主体。

半导体电压抑制器

微型外壳中设备的类型名称以编码形式应用：KD-34 外壳上 - 采用颜色代码，而 KD-71 则采用颜色代码。 - 从字面上看。所以限制器KS193A对应一条灰色条，KS209A-黑色，KS209A1-黑色和灰色，KS209B-两个黑色，KS209B1-两个灰色。字母编码如表所示。 4.

半导体电压抑制器

根据工作原理，限幅器类似于齐纳二极管，因为表征其工作的主要物理过程是pn结电导率在特定反向电压下出现阈值（齐纳击穿）。然而，限制器的参数系统、设计和测试方法略有不同，并提供更高水平的允许电流。限制器旨在在有限的时间内耗散强大的单电压脉冲的能量。

该行业生产三种类型的限制器——传统（或单一）、对称和低容量。第一组是最大的一组，旨在防止直流电路的紧急脉冲。为了保护交流电路，它们包括两个背对背并联的传统限制器，或者一个对称（非极性）的限制器，它是一对背对背串联的 p-n 结，就像两个阳极齐纳二极管。对称限幅器与其他限幅器很容易区分 - 它的主体上没有指示极性的白色条纹或二极管标志，并且名称末尾有一个字母 C。

表中总结了所有单一和对称限制器。 1、低容量的 - 表中。 2.

低容量限制器旨在保护高频电路。这些器件的结构由传统的限幅器和与其串联的高压二极管组成。当限制器在紧急脉冲的影响下打开时，二极管也会打开。由于二极管是闭合的，因此该结构不会沿相反方向传导电流。换句话说，这些限制器是有极性的，这就是为什么它们必须成对、背对背并联地包含在受保护电路中。

串联二极管的引入使您可以大大降低限制器的总电容 - 高达 90 ... 100 pF。为了进行比较，我们指出，开启电压为 200 V 的传统限幅器的电容约为 500 pF，而低压限幅器的电容可达 22000 pF。低容量电压抑制器（通用半导体工业公司的国外LCE6.5A-LCE170A系列的类似物）能够保护频率高达100 MHz的交流通信线路。

传统限制器的响应时间小于 10-12 秒，对称限制器为 10-9 秒，低容量限制器为 5∙10-9 秒。

由于限制器的所有电气特性都与向其 p-n 结施加反向电压以及流经该结的反向电流有关，因此各处均省略了参数符号及其数值的指示。

限压器的主要电气特性

Uopen——给定测试开路电流Iopen下器件的开路（击穿）电压；
I封闭——在给定电压U封闭下流过封闭器件的直流电流（漏电流），小于Uopen；
Uwork - 对于 Uopen 范围分别为 ± 0,85% 和 ± 0,81% 的器件，恒定工作电压等于 5Uopen 和 10Uopen。使用此参数，选择所需的限制器；
Ilim.imp.max - 给定持续时间、占空比和脉冲形状以及环境温度的电流幅度的峰值；
Ulim.imp.max - 在最大脉冲电流 Ilim.imp.max 和给定脉冲持续时间、占空比和形状以及环境温度下限制的最大脉冲电压；
Rimp.max - 给定持续时间、占空比和脉冲形状以及环境温度下设备消耗的最大允许脉冲功率；
Inp - 在给定正向电压 U 下通过低容量限制器的直接正向电流（与工作方向相反的方向流动）。

限制器根据测试脉冲给定参数的脉冲功率进行分类。表中脉冲参数 1 和 2 表示持续时间为 1 ms 的指数脉冲（通常写为 10\1000 μs，其中 10 μs 为上升时间；1000 μs 为脉冲持续时间）；其形式是递减指数的，如图所示。 8.

国外的过电压脉冲保护装置，包括压敏电阻，均采用持续时间为1\40 μs、8\20 μs、30\60 μs、10\1000 μs、1,2\50 ms的电流脉冲进行归一化，具体取决于应用条件。在实际操作条件下，根据脉冲过载的性质，脉冲参数可以具有不同的值。

不同类别的限制器的脉冲功率与脉冲持续时间的关系如图 9 所示。 XNUMX.

半导体电压抑制器

在图中。作为示例，图 10 显示了各种形状的脉冲的相同依赖性。

半导体电压抑制器

国外限压器生产的商标有TransZorb、TransiJ、Trisil、Mosopb、齐纳瞬态电压抑制器、瞬态电压抑制器（TVS）等。

一些电压限制器也可以成功地用作齐纳二极管。因此，KR228A 限制器（摩托罗拉 1N5349B 器件的类似物）还额外标准化了“齐纳二极管”参数 - 稳定电流、微分电阻、静态功率。

文学

Kadukov A. TVS 二极管 - 用于限制电子电路中危险过电压的半导体器件。 - 组件和技术，2001 年，第 1 期，第 32 页36-XNUMX。
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Kolosov V. 电子设备的“杀手” - 电气网络。 - 俄罗斯现场电子，2000 年，第 50 页53-XNUMX。

作者：T.Loseva、V.Minaev、B.Popov、新西伯利亚

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