反向擊穿性PN結加反向電壓時,空間電荷區(qū)變寬,區(qū)中電場增強。反向電壓增大到一定程度時,反向電流將突然增大。如果外電路不能限制電流,則電流會大到將PN結燒毀。反向電流突然增大時的電壓稱擊穿電壓。基本的擊穿機構有兩種,即隧道擊穿(也叫齊納擊穿)和雪崩擊穿,前者擊穿電壓小于6V,有負的溫度系數(shù),后者擊穿電壓大于6V,有正的溫度系數(shù)。雪崩擊穿:阻擋層中的載流子漂移速度隨內(nèi)部電場的增強而相應加快到一定程度時,其動能足以把束縛在共價鍵中的價電子碰撞出來,產(chǎn)生自由電子—空穴對,新產(chǎn)生的載流子在強電場作用下,再去碰撞其它中性原子,又產(chǎn)生新的自由電子—空穴對,如此連鎖反應,使阻擋層中的載流子數(shù)量急劇增加,像雪崩一樣。雪崩擊穿發(fā)生在摻雜濃度較低的PN結中,阻擋層寬,碰撞電離的機會較多,雪崩擊穿的擊穿電壓高。TVS的最高工作溫度可達到125℃。湖南ATHTVSSMBF
TVS瞬態(tài)抑制二極管失效模式:1:當瞬態(tài)脈沖能量大于TVS所能承受能量時會引起TVS器件過電應力損傷,特別是當瞬態(tài)能量遠遠超出TVS所能承受的數(shù)倍時會直接導致TVS過電應力燒毀。失效模式為短路。2:當電路中通過的電流太大,可能會造成TVS炸裂,失效模式為開路。這種情況通常為設計時考慮不周全,TVS通流量過小造成的。3:電性能退化當TVS經(jīng)過成千上萬次的標準脈沖沖擊后失效,失效模式為短路。這種模式因長時間工作結溫持續(xù)增大導致(器件內(nèi)部結構變化、散熱能力下降)過熱燒毀。安徽SM8STVS生產(chǎn)TVS的漏電流對環(huán)境溫度較敏感,一般隨著溫度的升高二增大。
PN結加反向電壓時截止如果電源的正極接N區(qū),負極接P區(qū),外加的反向電壓有一部分降落在PN結區(qū),PN結處于反向偏置。則空穴和電子都向遠離界面的方向運動,使空間電荷區(qū)變寬,電流不能流過,方向與PN結內(nèi)電場方向相同,加強了內(nèi)電場。內(nèi)電場對多子擴散運動的阻礙增強,擴散電流大大減小。此時PN結區(qū)的少子在內(nèi)電場作用下形成的漂移電流大于擴散電流,可忽略擴散電流,PN結呈現(xiàn)高阻性。在一定的溫度條件下,由本征激發(fā)決定的少子濃度是一定的,故少子形成的漂移電流是恒定的,基本上與所加反向電壓的大小無關,這個電流也稱為反向飽和電流。PN結加正向電壓時,呈現(xiàn)低電阻,具有較大的正向擴散電流;PN結加反向電壓時,呈現(xiàn)高電阻,具有很小的反向漂移電流。由此可以得出結論:PN結具有單向?qū)щ娦浴?/p>
5、對于數(shù)據(jù)接口電路的保護,還必須注意選取具有合適電容C的TVS器件。6、根據(jù)用途選用TVS的極性及封裝結構。交流電路選用雙極性TVS較為合理;多線保護選用TVS陣列更為有利。7、溫度考慮。瞬態(tài)電壓抑制器可以在-55~+150℃之間工作。如果需要TVS在一個變化的溫度工作,由于其反向漏電流ID是隨增加而增大;功耗隨TVS結溫增加而下降,從+25℃到+175℃,大約線性下降50%雨擊穿電壓VBR隨溫度的增加按一定的系數(shù)增加。因此,必須查閱有關產(chǎn)品資料,考慮溫度變化對其特性的影響。SMA封裝的TVS一般一盤是3000個。
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TVS的鉗位電壓與流過本體的電流成正比,電流越大,鉗位電壓也越高。湖南ATHTVSSMBF
瞬態(tài)電壓抑制二極管(Transient Voltage Suppressor)簡稱TVS,是一種二極管形式的高效能保護器件。當TVS二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時,它能以10的負12次方秒量級的速度,將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩梗崭哌_數(shù)千瓦的浪涌功率,使兩極間的電壓鉗位于一個預定值,有效地保護電子線路中的精密元器件,免受各種浪涌脈沖的損壞。由于它具有響應時間快、瞬態(tài)功率大、漏電流 低、擊穿電壓偏差 、箝位電壓較易控制、無損壞極限、體積小等優(yōu)點。湖南ATHTVSSMBF
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