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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Антиоксидант снижает риск повторного инфаркта и инсульта 12.09.2018 Ученые из Орегонского университета разработали новый способ снижения риска вторичного сердечного приступа или инсульта. Сердечные приступы у мышей приводили к тому, что воспалительные клетки и тромбоциты легко прилипали к внутренней оболочке артерий по всему телу - и особенно там, где были бляшки. В результате образовывались тромбы, которые приводили к новому сердечному приступу или инсульту. Как оказалось, лечение мышей, перенесших инфаркт или инсульт, мощным антиоксидантом апоцинином вполовину сокращает образование бляшек и снижает воспалительный процесс в организме до уровня, предшествующего первому приступу. Исследователи обнаружили липкие клетки и тромбоциты, используя уникальные формы ультразвуковой визуализации, которые они разработали, чтобы рассмотреть молекулы на внутренней поверхности кровеносных сосудов.

Другие интересные новости:

▪ Печать гибких электронных схем на эластичных материалах и ткани

▪ Опасность сварочного дыма

▪ Самая высокая статуя в мире

▪ Фирменный процессор LG для смартфонов

▪ Искусственное солнце против вирусов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электротехнические материалы. Подборка статей

▪ статья Поленница у камина. Советы домашнему мастеру

▪ статья Где и когда для демонстрации преданности нужно было сосать соски королю? Подробный ответ

▪ статья Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Маршрутный компьютер МК-21093. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Период и частота колебаний. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026