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山東方形TVS替代

來源: 發(fā)布時間:2023-06-03

PN結(jié)加反向電壓時截止如果電源的正極接N區(qū),負(fù)極接P區(qū),外加的反向電壓有一部分降落在PN結(jié)區(qū),PN結(jié)處于反向偏置。則空穴和電子都向遠(yuǎn)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(jié)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(jié)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(jié)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(guān),這個電流也稱為反向飽和電流。PN結(jié)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(jié)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(jié)論:PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?00W功率的TVS產(chǎn)品一般采用SOD-123或SOD-123FL封裝。山東方形TVS替代

TVS瞬態(tài)抑制二極管失效模式:1:當(dāng)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(yīng)力損傷,特別是當(dāng)瞬態(tài)能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出TVS所能承受的數(shù)倍時會直接導(dǎo)致TVS過電應(yīng)力燒毀。失效模式為短路。2:當(dāng)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(shè)計時考慮不周全,TVS通流量過小造成的。3:電性能退化當(dāng)TVS經(jīng)過成千上萬次的標(biāo)準(zhǔn)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(jié)溫持續(xù)增大導(dǎo)致(器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化、散熱能力下降)過熱燒毀。山東方形TVS替代車規(guī)級TVS要通過嚴(yán)格的質(zhì)量可靠性驗證。

當(dāng) PN 結(jié)的反向偏壓較高時,會發(fā)生由于碰撞電離引發(fā)的電擊穿,即雪崩擊穿。存在于半導(dǎo)體晶體中的自由載流子在耗盡區(qū)內(nèi)建電場的作用下被加速其能量不斷增加,直到與半導(dǎo)體晶格發(fā)生碰撞,碰撞過程釋放的能量可能使價鍵斷開產(chǎn)生新的電子空穴對。新的電子空穴對又分別被加速與晶格發(fā)生碰撞,如果平均每個電子(或空穴)在經(jīng)過耗盡區(qū)的過程中可以產(chǎn)生大于 1 對的電子空穴對,那么該過程可以不斷被加強,**終達(dá)到耗盡區(qū)載流子數(shù)目激增,PN 結(jié)發(fā)生雪崩擊穿。

比較大箝拉電壓VC和比較大峰值脈沖電流IPP當(dāng)持續(xù)時間為20微秒的脈沖峰值電流IPP流過TVS時,在其兩極間出現(xiàn)的比較大峰值電壓為VC。它是串聯(lián)電阻上和因溫度系數(shù)兩者電壓上升的組合。VC、IPP反映TVS器件的浪涌抑制能力。VC與VBR之比稱為箝位因子,一般在1.2~1.4之間。電容量C電容量C是TVS雪崩結(jié)截面決定的、在特定的1MHZ頻率下測得的。C的大小與TVS的電流承受能力成正比,C過大將使信號衰減。因此,C是數(shù)據(jù)接口電路選用TVS的重要參數(shù)。。。。當(dāng)超過TVS的承受能力的能量通過TVS,TVS的芯片喲可能發(fā)熱二擊穿,從而呈現(xiàn)出短路的失效模式。

反向擊穿性PN結(jié)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(jié)燒毀。反向電流突然增大時的電壓稱擊穿電壓?;镜膿舸C構(gòu)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(fù)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(yīng)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(yīng),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(jié)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可以通過并聯(lián)的方式增大功率。山東方形TVS替代

雙向TVS具有雙向?qū)ΨQ的伏安特性曲線,可用于交變電路浪涌保護(hù)。山東方形TVS替代

TVS長時間工作耗損對篩選合格的TVS器件進(jìn)行浪涌壽命試驗,發(fā)現(xiàn)TVS器件經(jīng)過成千上萬次標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)脈沖(所能承受的浪涌脈沖次數(shù)與質(zhì)量等級相關(guān))沖擊后失效,失效模式通常為短路。對失效樣品進(jìn)行解剖后,在掃描電鏡下觀察芯片,發(fā)現(xiàn)結(jié)邊緣發(fā)生熔融現(xiàn)象和結(jié)邊緣焊料結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,且結(jié)**邊緣處**為嚴(yán)重。失效機理可能結(jié)邊緣焊料形成金屬化合物而脆化,使管芯與底座熱沉逐漸分離,結(jié)邊緣的散熱能力降低,長時間工作結(jié)溫持續(xù)增大導(dǎo)致過熱燒毀。山東方形TVS替代

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