Полупроводниковые ограничители напряжения. Справочные данные

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Справочные материалы

 Комментарии к статье

В ряде журнальных публикаций была представлена информация о принципе действия и характеристиках полупроводниковых ограничителей напряжения различного назначения [1 - 4]. В последние годы отечественная промышленность освоила производство большой группы новых ограничителей напряжения.

Ассортимент и характеристики этих приборов сведены в табл. 1 и 2, а чертежи корпусов показаны на рис. 1 - 7.

(нажмите для увеличения)

(нажмите для увеличения)

В В табл. 3 указаны конструкция корпусов приборов и их масса. Для обозначения полярности включения ограничителей в корпусах КД-34 и КД-71. на корпус наносят белую полосу со стороны плюсового (катодного) вывода. На корпус остальных приборов наносят символ диода в диодном (прямом) включении так же, как на корпусах стабилитронов.

Наименование типа на приборы в миниатюрном корпусе наносят в кодированном виде: на корпус КД-34 - в цветовом коде, а КД-71. - в буквенном. Так ограничителю КС193А соответствует серая полоса, КС209А - черная, КС209А1 - черная и серая, КС209Б - две черных, КС209Б1 - две серых. Буквенная кодировка представлена в табл. 4.

По принципу действия ограничители подобны стабилитронам, поскольку основным физическим процессом, характеризующим их работу, является пороговое появление проводимости p-n перехода при определенном обратном напряжении ("пробой" Зенера). Однако ограничители имеют несколько отличные систему параметров, конструкцию и методику испытаний, обеспечивают более высокий уровень допустимого тока. Ограничители рассчитаны на рассеивание энергии мощных одиночных импульсов напряжения в течение ограниченного времени.

Промышленность выпускает три разновидности ограничителей - обычные (или одиночные), симметричные и малоемкостные. Первые, составляющие наиболее многочисленную группу, предназначены для защиты от аварийных импульсов цепей постоянного тока. Для защиты цепей переменного тока включают либо два обычных ограничителя встречно параллельно, либо один симметричный (неполярный), представляющий собой пару р-n переходов, включенных встречно последовательно, как и у двуанодных стабилитронов. Отличить симметричный ограничитель от остальных легко - у него на корпусе нет белой полосы или знака диода, указывающих на полярность, и в конце наименования предусмотрена буква С.

Все одиночные и симметричные ограничители сведены в табл. 1, а малоемкостные - в табл. 2.

Малоемкостные ограничители предназначены для защиты высокочастотных цепей. Структура этих приборов состоит из обычного ограничителя и включенного последовательно с ним высоковольтного диода. Когда под действием аварийного импульса открывается ограничитель, открывается и диод. В обратном направлении структура тока не проводит, так как диод закрыт. Иначе говоря, эти ограничители - полярные, из-за чего их надо включать в защищаемую цепь попарно встречно параллельно.

Введение последовательного диода позволяет сильно уменьшить общую емкость ограничителя - до 90...100 пФ. Для сравнения укажем, что емкость обычного ограничителя с напряжением открывания 200 В равна примерно 500 пФ, а у низковольтных может достигать 22000 пФ. Малоемкостные ограничители напряжения (аналоги зарубежных серий LCE6.5A- LCE170A фирмы General Semiconductor Industries, Inc.) способны защитить линии связи переменного тока частотой до 100 МГц.

Время срабатывания обычных ограничителей - менее 10-12 с, симметричных - 10-9 с, а малоемкостных - 5∙10-9 с.

Поскольку все электрические характеристики ограничителей связаны с приложением к их р-n переходу обратного напряжения и протеканием через переход обратного тока, указания на знак параметров и их численных значений везде опущено.

Основные электрические характеристики ограничителей напряжения

• Uоткр - напряжение открывания (пробоя) прибора при заданном испытательном открывающем токе Iоткр;
• Iзакр - постоянный ток, протекающий через закрытый прибор (ток утечки) при заданном напряжении Uзакр, меньшем Uоткр;
• Uраб - постоянное рабочее эксплуатационное напряжение, равное 0,85Uоткр и 0,81Uоткр для приборов с разбросом ±5% и ±10% по Uоткр соответственно. По этому параметру выбирают требуемый ограничитель;
• Iогр.имп.mах - пиковое значение амплитуды тока при заданных длительности, скважности и форме импульсов, а также температуре окружающей среды;
• Uогр.имп.mах - максимальное импульсное напряжение ограничения при максимальном импульсном токе Iогр.имп.mах и заданных длительности, скважности и форме импульсов, а также температуре окружающей среды;
• Римп.mах - максимально допустимая импульсная мощность, рассеиваемая прибором при заданных длительности, скважности и форме импульсов, а также температуре окружающей среды;
• Inp - постоянный прямой ток (протекающий в направлении, обратном рабочему) через малоемкостный ограничитель при заданном прямом напряжении U.

Ограничители классифицируют по импульсной мощности при заданных параметрах испытательного импульса. В табл. 1 и 2 импульсные параметры указаны для экспоненциального импульса длительностью 1 мс (часто записывают как 10\1000 мкс, где 10 мкс - длительность фронта; 1000 мкс - длительность импульса); форма - убывающая экспонента, показанная на рис. 8.

Зарубежные приборы для защиты от избыточных по напряжению импульсов, в том числе варисторы, нормируют по импульсам тока с длительностью 1\40 мкс, 8\20 мкс, 30\60 мкс, 10\1000мкс, 1,2\50 мс в зависимости от условий применения. В реальных условиях эксплуатации в зависимости от характера импульсных перегрузок параметры импульса могут иметь различные значения.

Зависимости импульсной мощности от длительности импульсов для ограничителей различных классов изображены на рис. 9.

На рис. 10 в качестве примера показаны эти же зависимости для импульсов различной формы.

Зарубежные ограничители напряжения выпускают под торговыми марками TransZorb, TransiJ, Trisil, Mosopb, Zener Transient Voltage Suppressors, Transient Voltage Suppressors (TVS) и др.

Некоторые ограничители напряжения могут быть успешно использованы и как стабилитроны. Так, ограничитель КР228А (аналог прибора 1N5349B фирмы Motorola) имеет дополнительно нормируемые "стабилитронные" параметры - ток стабилизации, дифференциальное сопротивление, статическая мощность.

Литература

1. Кадуков А. TVS-диоды - полупроводниковые приборы для ограничения опасных перенапряжений в электронных цепях. - Компоненты и технологии, 2001, № 1, с. 32-36.
2. Колосов В., Муратов А. Защита РЭА от высоковольтных импульсов в сети. - Радио, 1998, № 7, с. 52,53.
3. Толкачева Р. Защитные микросборки ЗА-0 и ЗА-1, -Радио, 1999, № 8, с. 60.
4. Колосов В. "Убийцы" электронной аппаратуры - электрические сети. - Живая электроника России, 2000, с. 50-53.

Авторы: Т.Лосева, В.Минаев, Б.Попов, г.Новосибирск

Смотрите другие статьи раздела Справочные материалы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Случайная новость из Архива Процессоры Imagination Catapult на архитектуре RISC-V 12.12.2021 Компания Imagination Technologies представила семейство процессоров Imagination Catapult, построенных на открытой архитектуре системы команд (ISA) RISC-V. По словам производителя, эти CPU разработаны с нуля для нужд гетерогенных вычислительных решений следующего поколения. Процессоры Imagination Catapult можно сконфигурировать для получения высокой производительности, высокой эффективности или сбалансированного профиля, что делает их пригодными для широкого спектра рынков. Процессоры Catapult доступны в четырех различных семействах: динамические микроконтроллеры; встроенные процессоры реального времени; высокопроизводительные процессоры приложений; функционально безопасные автомобильные процессоры. Первое семейство, микроконтроллеры, уже поставляются в составе высокопроизводительных автомобильных графических процессоров в SoC, созданных клиентами Imagination. Сейчас доступны встроенные процессоры реального времени. Высокопроизводительные процессоры приложений и автомобильные процессоры появятся в 2022 году. Процессоры доступны в 32-битных и 64-битных вариантах, поддерживают многопоточное выполнение и имеют множество параметров, настраиваемых пользователем в соответствии с потребностями приложения. Их можно масштабировать до восьми асимметричных когерентных ядер на кластер для повышения универсальности SoC с возможностью добавления настраиваемых ускорителей. Поскольку процессоры Catapult совместимы с RISC-V ISA, они полностью поддерживаются широкой и постоянно растущей экосистемой программного обеспечения и инструментов RISC-V. Процессоры Catapult поставляются с полнофункциональным SDK, который включает расширенные версии стандартных инструментов сборки и отладки, таких как GCC, LLVM и GDB, оптимизированные библиотеки C и IDE Imagination: Catapult Studio. Интегрированная среда разработки Catapult Studio основана на Visual Studio Code и дополнена функциями, ориентированными на встраиваемую разработку, разработку RISC-V и тесную интеграцию с более широким SDK, что дает разработчикам возможность в полной мере использовать преимущества процессоров Catapult. Catapult SDK есть для Windows, Ubuntu, CentOS и MacOS и включает как FreeRTOS, так и полную поддержку Linux, включая эталонные загрузчики, ядра и файловые системы на основе Yocto.

Другие интересные новости:

▪ Tesla создает процессоры искусственного интеллекта

▪ Липучка угрожает природе Антарктики

▪ Эффективно излучающий свет кремниевый материал

▪ 96-слойная память 3D TLC NAND

▪ Компьютер-брелок Azulle Access3 с процессором Intel

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоприем. Подборка статей

▪ статья Мы еще повоюем, черт возьми! Крылатое выражение

▪ статья Какие муравьи выращивают себе жилища путем сельскохозяйственной деятельности? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров зарубежных черно-белых. Справочник

▪ статья Антенны для работы в полевых условиях. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Освобождение резинки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026