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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Оптический ускоритель нейронной сети 09.02.2021 Исследователи из Университета Джорджа Вашингтона (США) и Калифорнийского университета вместе со специалистами стартапа в области фотоники Optelligence LLC создали специальной оптический ускоритель сверточной нейронной сети. Это решение на основе фотоники, основанное на уникальных законах масштабирования в оптике. Неитерационная синхронизация процессора в сочетании с быстрой программируемостью и массовым параллелизмом позволяет системе оптического машинного обучения превосходить даже самые современные графические чипсеты более чем на порядок. И в дальнейшем новую систему можно еще оптимизировать. Существующее электронное оборудование для машинного обучения обрабатывает информацию последовательно. А новый оптический процессор использует оптику Фурье - концепцию частотной фильтрации, которая позволяет выполнять необходимые операции свертки нейронной сети, а также более простые поэлементные умножения с использованием технологии цифрового зеркала. Новый процессор может обрабатывать крупномасштабные матрицы за один временной шаг, что позволяет использовать новые векторы масштабирования для выполнения оптических сверток. А это уже имеет большой потенциал для развития машинного обучения. Прототип обрабатывает большие объемы информации - порядка петабайта в секунду, и поэтому открывает возможности для создания революционных фотонных машин будущего. Разработку можно применять в беспилотных автомобилях, сетях 5G, центрах обработки данных, биомедицинской диагностике, сфере безопасности данных и других.

Другие интересные новости:

▪ 500-мегапиксельная камера для фейс-контроля

▪ Корпус Gigabyte Aorus C500 Glass

▪ Светящаяся повязка для ран

▪ Достижения Intel в области кремниевой фотоники

▪ Модемы LTE Qualcomm MDM9207-1 и MDM9206 для интернета вещей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Истории из жизни радиолюбителей. Подборка статей

▪ статья Безопасность жизнедеятельности. Шпаргалка

▪ статья Зачем водителям первых грузовиков нужен был помощник? Подробный ответ

▪ статья Ангина. Медицинская помощь

▪ статья Монтаж открытой электропроводки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Охранная сигнализация дворовых подсобных помещений. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026