瞬态电压抑制二极管对半导体桥换能元电爆特性影响的模拟

为了解决瞬态电压抑制二极管(TVS)用于半导体桥火工品抗静电设计的参数优化问题,采用电路模拟和试验相结合的方法,构建了电容放电发火测试电路等效模型和半导体桥PSpice电子器件模型,研究了TVS参数对半导体桥换能元电爆特性的影响。结果表明,当钽电容等效串联电阻为288mΩ,钽电容等效串联电感为0.68μH,导线电感为40nH和回路电阻为3.3mΩ时,22μF/16V电容放电发火电路的等效电路模型和实际吻合。以阻抗-能量列表模型的方式创建的半导体桥PSpice电子器件模型模拟曲线和实际曲线吻合,且模拟电爆数据偏差小于3%。模拟和试验结果表明,TVS对半导体桥电爆性能的影响程度随着其击穿电压的升高而降低。当TVS的击穿电压在8~12V之间时,即使TVS击穿电压低于半导体桥发火电压,半导体桥仍能正常爆发,TVS击穿造成的分流导致半导体桥爆发延迟(2μs),且延迟时间随着TVS击穿电压的降低而延长。

瞬态电压抑制二极管的概述和展望

文中基于推进我国瞬态电压抑制二极管(TVS)自主研发能力的目的,通过调研TVS的发展历程及近年的研究热点,综述了TVS的制备工艺和主要结构。同时,介绍了TVS的工作机制和主要参数,并重点描述了近年来国际上TVS在低压低电容和低漏电流方面所取得的理论和技术突破。最后提出了TVS的低压集成化等发展趋势。

风力发电变流器的IGBT关断过电压抑制研究

IGBT关断过电压抑制是变流器中一个重要的研究课题。文章对比分析了各种关断过电压抑制方法的优缺点,得出有源箝位是抑制关断过电压最优方式的基本结论,同时设计并试验了一种用于风力发电变流器的带有源箝位功能的栅极驱动器。结果表明,该驱动器可将IGBT的关断过电压限制在一定的范围内,完全满足风电变流器的应用要求。

半导体桥火工品的防静电与防射频设计

为提高半导体桥(SCB)火工品的防静电与防射频的双防能力,将静电加固器件瞬态电压抑制(TVS)二极管和射频加固器件负温度系数(NTC)热敏电阻同时集成入SCB火工品的结构中,并研究了上述组合器件对SCB火工品发火性能和抗电磁性能的影响规律。结果表明:集成防护器件后,SCB火工品的安全电流从1.2 A升至1.5 A;抗静电性能满足500 pF/500Ω/25 kV条件下不发火;在22μF/16 V的电容发火条件下,集成SCB火工品的平均爆发时间较SCB火工品增加了1.77μs。因此,该组合型防护器件可以在不改变SCB发火性能的基础上有效提高SCB的抗静电和抗射频的能力。

多器件联合L波段强电磁脉冲防护模块仿真设计

目的设计针对L波段射频前端敏感器件的强电磁脉冲防护模块,利用瞬态电压抑制二极管、气体放电管和发夹型微带带通滤波器进行联合仿真设计。方法瞬态电压抑制二极管具有快速响应时间,气体放电管具有高功率容量,而微带带通滤波器可分离噪声信号,并保留有效信号。通过结合这些器件进行防护设计,可以充分发挥各自优势,提高系统稳定性和强电磁脉冲防护能力。结果该模块设计工作频段为1.3~1.7GHz,带内插入损耗小于1.5dB,在70dBm功率注入的情况下,防护效果可以达到42.5dB,具有良好的防护效果。结论通过分析研究不同器件的特性和优化设计,实现了对L波段频谱的防护,具有重要的实用价值和广阔的应用前景。

TVS二极管标称参数与静电放电防护能力研究

通过搭建ESD测试系统,测量TVS二极管的ESD防护性能,比较其标称参数与ESD防护性能之间的关系。结果表明,TVS二极管的反向击穿电压在一定程度上能够反映ESD防护能力,反向击穿电压与ESD峰值电流、ESD钳位电压呈线性关系,标称钳位电压略低于实际ESD钳位电压,而其他标称参数与ESD防护能力关联较小。标称参数难以全面反映器件的ESD防护能力。

数据机房UPS输入/输出及电涌过电压防护设计

介绍了数据机房UPS的电气构成及容量选择,分析了UPS输入/输出和电涌过电压防护设计。指出市电发电产生故障时,自动转换开关能在较短的时间内自动切换到备用电路操作;静态切换系统安装在负载设备前端,UPS失效后利用其不间断切换市电功能来保证电源设备的供电。UPS采用压敏电阻电涌保护器对瞬时过电压的电涌进行保护,瞬变电压抑制二极管通过高速限压去除操作过电压、电涌电压干扰,从而为精密设备提供防护。

基于ESD的TVS冲击电压特性机理研究

瞬态电压抑制二极管(TransientVoltageSuppressor,TVS)是一种较为普遍的静电放电(ESD)防护元器件,其本身特性会对ESD的抑制作用产生影响,这是由于其寄生参数导致的冲击电压而造成的。对此,该文对TVS的冲击电压问题进行建模讨论。该文建立了TVS的冲击电压模型,采用最小二乘法对模型的冲击电压波形进行优化,使冲击电压模型的电压波形更接近于实际波形,并且通过高阶矩进行比对校验其相似性。该文对冲击电压的抑制措施进行了研究,可以有效解决TVS本身特性对ESD抑制作用的影响,即降低冲击电压。通过文中的仿真和实验,均可验证该文的冲击电压模型和抑制方法具有一定的有效性。

TVS器件在发射装置中的应用

从国军标对发控系统电源电路的设计要求入手 ,详细地介绍了瞬态电压抑制二极管 (TransientVoltageSuppressorDiode ,TVS)器件的基本工作原理 ,并通过计算和试验验证了其在发射装置电源电路上所起的作用 。

HX_D1型电力机车充电器模块烧损原因分析及解决方案

针对大秦线HXD1型机车充电器模块烧损问题情况,深入查找烧损原因并提出解决方案,有效解决了此类问题的大量发生,保证了HXD1型机车充电器模块质量稳定。

工艺参数对TVS器件电性能的影响

采用液态源扩散法制备了双向型瞬变电压抑制二极管(Transient Voltage Suppressor Diode,简称TVS)器件。研究了扩散温度、扩散时间、电阻率、钝化保护等工艺参数对TVS器件电性能的影响。扩散温度、扩散时间的增加将使扩散结的结深增加;电阻率的提高及结深的增加,将使TVS器件的雪崩击穿电压增大;合适的钝化保护方法将有助于减小器件的反向漏电流。给出了电压和扩散时间之间的经验估算公式,该公式可用来指导得到希望的TVS目标电压档。据验算,该公式的误差在10%以内。

汽车继电器触点寿命分析及保护措施

通过理论分析和实际测试结合的方法,论证汽车负载特性,对汽车继电器工作情况及继电器触点的转移现象进行理论分析,并针对汽车负载的特性提出一些保护触点的措施。

空空导弹发射装置电源特性设计

针对军用产品大多需满足GJB181的要求,本文对军用装备电源特性设计进行研究。结合某型发射装置产品,详细论述了军用装备在耐电压尖峰、耐过电压浪涌、耐欠电压浪涌以及耐瞬时断电等方面的设计原则和方法。这些方法在某型发射装置中得到应用,取得良好的效果。

汽车继电器触点磨损原因分析及对策

讨论了汽车继电器触点磨损的几种现象及原因,包括机械磨损、化学磨损、液桥磨损和电弧磨损,并从触点材料、触点结构和继电器具体应用几方面阐述了减轻触点磨损的一些措施。

一种深度过流保护的新型Rogowski线圈研制

气体放电包含大量ns级上升沿m A级幅值的预放电电流,预放电完成后间隙击穿电流高达上kA。为了能安全、准确测量预放电电流,需研制一种新型Rogowski线圈。文中采用在自积分Rogowski线圈出口电阻两端并联贴片瞬态电压抑制二极管(transient voltage suppressor,TVS)的方案,研制了一种带深度过电流保护功能的新型Rogowski线圈。通过大量实验,对自积分电阻和过压保护器参数进行了优化选择,结果表明:满足电流测量灵敏度时,减小积分电阻值以拓宽线圈频带,电阻最优值为10~50Ω;过压保护器响应时间必须短于待测电流上升时间;确保线圈保护峰值电流大于回路最大击穿电流时,须尽量降低TVS的杂散电容,其值不超过0.5~1 nF。测试表明:新研制的Rogowski线圈既能准确测量上升沿小于5 ns的mA级小电流,又能在通过kA级大电流时有效保护后级设备。

液晶模组ESD失效分析及防护研究

研究了液晶模组结构与静电放电(ESD)路径间的关系,当液晶模组受ESD冲击电荷无法顺利导出,抗ESD能力仅有2 kV的Driver IC便成为最容易损坏的器件,IC失效会导致液晶模组无法正常工作。实验证明,当在ESD放电路径上特定位置增加静电保护装置,可将瞬间的电荷浪涌导入大地以提高液晶模组抗ESD的能力。论文探讨了一种在TFT基板增加静电环设计的方法可以代替FPC增加TVS管的现有模式。

电源浪涌保护电路的正确运用

介绍了常用浪涌保护器件(如气体放电管、金属氧化物压敏电阻、电压瞬变抑制二极管)的特性和用法。以电源端口的防护为例,列举了几种应用中常见的认识误区和错误用法,并提出使用滤波器作为缓冲级与SPD组合使用实现多级防护的抑制措施。

基于TVS器件的航空电子产品接口电路雷电防护功能设计

随着飞行器技术的发展,电子设备已广泛应用于飞机航电系统中,成为飞机动力控制和参数获取的重要组成部分。飞机在执勤过程中不可避免地会遇到雷电天气,由于雷电能量巨大,产生的电磁干扰会威胁机载电子设备的正常工作。因此,雷电防护已成为机载电子设备设计过程中必须考虑的重要因素。针对航空电子产品信号接口电路雷电防护要求,提出了基于瞬态电压抑制二极管的设计选型方法与原则,并对常见的28V直流电源及离散量接口电路、模拟量接口电路、ARINC429总线接口电路以及AFDX总线/百兆以太网接口电路等4类开展了雷电防护设计。通过试验验证防护措施效果良好,可用于同类产品电路防护设计。

数据机房UPS配置及TVS&MOV瞬态浪涌防护设计

对UPS的电气构成及容量选择给出了设计建议,采用以ATS切换UPS市电输入、UPS与市电STS切换配置的工程为例进行剖析,列举了7种电涌瞬态过电压损坏形式,给出SPD特性与工程设计实例,对UPS防雷采用MOV浪涌保护器及计算机精密设备采用TVS。

TVS对移动电话辐射杂散的影响研究

此处旨在研究瞬态电压抑制二极管(TVS)非线性特性对移动电话DCS1800频段辐射杂散二次谐波发射的影响。通过使用传导射频(RF)信号注入的方法,对带有TVS的扬声器电路进行验证,得到传导杂散二次谐波数值;利用电路板搭建测试电路进行TVS的U-I曲线的测量验证,得到TVS的U-I曲线。实测结果表明不同厂家TVS所产生的杂散二次谐波的幅值大小不同,EPCOS要明显优于ST,低大约40 dB;不同厂家的TVS开启电压水平差异显著,EPCOS TVS开启电压高于25 V,ST TVS开启电压为16 V左右,EPCOS TVS要远高于ST TVS。TVS用于移动电话各功能模块的静电放电(ESD)防护时,尤其是天线附近区域时,可使用传导RF注入法和U-I曲线测量法进行验证评估,确保不影响辐射杂散谐波发射值。