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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Смартфон OnePlus 10 Pro 12.01.2022 Компания OnePlus представила свой новый флагман - смартфон OnePlus 10 Pro, получивший систему камер Hasselblad второго поколения. "Сердцем" аппарата стал процессор Snapdragon 8 Gen 1 разработки Qualcomm. Чип объединяет восемь ядер, включая мощное ядро Kryo Prime с тактовой частотой до 3,0 ГГц, графический ускоритель Adreno нового поколения и передовой модем Snapdragon X65 5G, способный загружать данные со скоростью до 10 Гбит/с. В оснащение вошел 6,7-дюймовый дисплей LTPO 2.0 AMOLED с разрешением 1440р (3216 х 1440 точек) и частотой обновления до 120 Гц. Лицевая камера способна формировать 32-мегапиксельные изображения. Смартфон оснащен тройной тыльной камерой, о возможностях которой можно подробно узнать в нашем материале. С технической точки зрения она объединяет 48-мегапиксельный блок с датчиком Sony IMX789 и максимальной диафрагмой f/1,8, широкоугольный (150 градусов) модуль на базе 50-мегапиксельного сенсора Samsung JN1 и 8-мегапиксельный блок с оптическим стабилизатором и 3,3-кратным оптическим трансфокатором. На устройство установлена операционная система ColorOS 12.1 (на основе Android 12). Аккумулятор на 5000 мАч поддерживает 80-Вт проводную и 50-Вт беспроводную зарядку. Модель OnePlus 10 Pro уже доступна для предварительного заказа в следующих конфигурациях: 8 Гбайт оперативной памяти и флеш-накопитель емкостью 128 Гбайт - $740; 8 Гбайт оперативной памяти и флеш-накопитель емкостью 256 Гбайт - $785; 12 Гбайт оперативной памяти и флеш-накопитель емкостью 256 Гбайт - $830.

Другие интересные новости:

▪ Мягкая сила

▪ Радарный спортивный спидометр от TI

▪ Шоколад против кашля

▪ Мягкий экзоскелет

▪ Алмаз размером с планету

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Прошивки. Подборка статей

▪ статья Калиф на час. Крылатое выражение

▪ статья Из чего осы строят свое гнездо? Подробный ответ

▪ статья Фриттовщик. Должностная инструкция

▪ статья Электронный курвиметр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Кольцо и палочка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025