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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Вкус мяса и гуманное обращение со скотом 19.09.2016 Часто можно услышать, что мясо (и продукты из него), которое приходит с ферм, где заботятся о гуманном отношении к животным, вкуснее того мяса, которое делают на предприятиях, ориентированных собственно на продукт - чтобы сделать его больше, быстрее и т. д. Но такие вкусовые различия, по-видимому, всего лишь только наша фантазия. Эрик Андерсон (Eric C. Anderson) из Университета Тафтса и Лиза Фельдман Барретт (Lisa Feldman Barrett) из Северо-Восточного университета и Массачусетской общеклинической больницы провели следующий эксперимент: они предлагали людям попробовать вяленое мясо, ростбиф и ветчину, и оценить вкус каждого продукта. Различия же были в том, что, к примеру, на одной ветчине было написано, что ее сделали из свиней, которые ходили по зеленым лугам и общались с себе подобными (социализация уменьшает психологический стресс и улучшает самочувствие), а на другой ветчине была этикетка мясного хозяйства, которое демонстративно ориентировалось сугубо на производство, а не на самочувствие животных. В качестве альтернативы тому и другому были этикетки третьего рода, на которых происхождение продукта описывалось нейтрально, без гуманных и негуманных акцентов. Само же мясо в одном и в другом случае было одинаково, отличались только этикетки. Также стоит добавить, что все участники эксперимента вначале пробовали мясные продукты без каких-либо этикеток - чтобы можно было вообще оценить, как они чувствуют вкус. Результаты оказались такие: "негуманные" продукты в целом ели меньше, говоря при этом, что в будущем будут стараться не покупать их или, в крайнем случае, не платить за них слишком много. Даже непосредственные ощущения от запаха и вкуса менялись после знакомства с "негуманным" описанием: ветчина казалась слишком жирной и соленой. В то же время продукты, сделанные якобы с заботой о скоте, не слишком отличались по субъективным вкусовым качествам от тех, на которых либо вообще не было этикетки, либо она была выдержана в нейтральных тонах. Возможно, от "гуманных" рекомендаций вкус потому не улучшался, что все мясо для опыта взяли как раз от тех хозяйств, где заботятся о самочувствии животных.

Другие интересные новости:

▪ Лунный пылесос

▪ Цифровые датчики магнитного поля от Texas Instruments

▪ 3D-принтер AnkerMake M5

▪ Сенсорная клавиатура-дисплей DS Pixel Keyboard

▪ Смешанная реальность для автомобилей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по физике. Подборка статей

▪ статья Как бы чего не вышло. Крылатое выражение

▪ статья Где проводились опыты по скрещиванию шимпанзе и человека? Подробный ответ

▪ статья Чина. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Монтаж и демонтаж элементов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микросхемы КР142ЕН12. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025