瞬变浪涌抑制器的特性和参数

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◆  TVP 的特性和参数      在反向应用条件下，当承受一个高能量的瞬时大脉冲时，其工作阻抗立即降至很低的导通值，允许大电流通过，同时把电压箝制到预定水平。因此，可有效地保护电子线路中的精密元器件免受损坏。 TVP 所能承受的瞬时脉冲电流峰值可达数百安培，其箝位响应时间仅为 1 × 10 -12 秒； TVP 所允许的正向浪涌电流，在 25 ℃、 1/120 秒的条件下，也可达 50-200 安培。另一类是双向 TVP ，用于交流电路，它正负两个方向均可“吸收”瞬时大脉冲，把电路电压箝制到预定水平。 图①为 TVP 的特性曲线。正向特性与一般二极管没有区别；反向击穿拐点近似“直角”，表明器件为典型的 PN 结雪崩器件。在瞬时大脉冲条件下，器件的击穿电压便升至略高些的箝位电压值，并保持在这一稳定水平上。

I R ——最大反向漏电流 ( 在工作电压下测得的流过 TVP 的最大电流 ) ； V R ——反向变位电压， TVP 的最大额定直流工作电压，这个电压约为击穿电压 V B 的 85% ； I T ——规定的测试电流 , 一般为 1mA ； V B ——击穿电压 ,TVP 在此时阻抗骤然降低 , 处于雪崩击穿状态； I PP ——最大峰值脉冲电流 , 它反映了 TVP 的浪涌抑制能力； V C ——最大箝位电压，在峰值脉冲电流 I PP 下测得的最大电压值； C r ——箝位因子 , 表示为 C r =V C /V B , 一般箝位因子仅为 1.2 ～ 1.4 图②反映了 TVP 的浪涌抑制能力，在承受额定的瞬时峰值脉冲电流 I PP 时，用特殊的取样方法观察 TVP 的特性，得以如那样的曲线。图中表明，当瞬时峰值脉冲电流出现时， TVP 被击穿，并由击穿电压上升至预定的箝位电压值；在规定的脉冲时间内，稳定在最大箝位电压水平以下。随着脉冲电流指数下降，箝位电压亦下降，恢复原来状态。因此， TVP 将抑制可能是经常出现的浪涌冲击，从而有效地保护电路。 　　TVP 最大允许脉冲功率为： P M =V C · I PP 。显然，最大允许脉冲功率愈大， TVP 所能承受的峰值脉冲电流愈大；反之，额定的 P M 确定以后， TVP 所能承受的峰值脉冲电流，随着箝位电压的降低而增加。因此，如果电路的最大电压较低（即所要求的箝位电压较低），那么就允许承受更大的峰值脉冲电流。 　　TVP 的最大允许脉冲功率除了和峰值脉冲电流及箝位电压有关外，还和脉冲波形、脉冲持续时间及环境温度有关。对于几种不同的脉冲波形 P M =K · V C · I PP ，式中 K 为功率系数。 图③中给出了几种典型波形的 K 值 (EXP 波： K=1.00 方波： K=1.40 正弦波： K=2.20 三角波： K=2.80 。 ) 图④所示为最大允许脉冲功率和脉冲持续时间的关系曲线，图中描绘了 0.5KW 和 1.5KW 系列 TVP 的最大允许脉冲功率随脉冲持续时间增加的降额曲线，典型的脉冲持续时间为 1ms 。 图⑤所示为最大允许脉冲功率随环境温度增高的降额曲线 , 环境温度超过 25 ℃时 , 最大允许脉冲功率呈线性下降 , 在 175 ℃时，脉冲功率为零。 　　一般地说， TVP 所能承受的瞬时脉冲指的是不重复的脉冲。而实际应用中，电路里可能出现重复性脉冲。 TVP 器件规定，脉冲重复率（脉冲持续时间和间歇时间之比）为 0.01% 。如不符合这一条件，脉冲功率的“积累”有可能使 TVP “烧毁” , 电路设计人员应注意这一点。 　　TVP 的工作是可靠的。即使长期承受不重复性大脉冲的高能量冲击，也不会出现“老化”问题。试验证明， TVP 安全工作于 10000 次脉冲后，其最大允许脉冲功率仍为原值的 80% 以上。