Starp dažādām pusvadītāju ierīcēm diodes, iespējams, ir lielākā saime. Taisngriežu diodes, Zener diodes, Gunn diodes, Schottky diodes, LED, fotodiodes, tuneļa diodes un vēl daudz vairāk dažādi veidi un pielietojuma jomas.
Viena no klasēm pusvadītāju diodes mūsu literatūrā to sauc par PON (pusvadītāju sprieguma ierobežotāju) vai slāpētāju. Ārzemju tehniskajā literatūrā nosaukums tiek lietotsTVS diode(T aizkaitināms V vecums S slāpētājs). Ļoti bieži TVS-diodes sauc ražotāju zīmoli: TRANSIL, INSEL.
Tehniskajā literatūrā un radioamatieru komunikācijas vidē slāpētāju var saukt dažādi: aizsargdiode, ierobežojošā zenera diode, TVS diode, transils, sprieguma ierobežotājs, ierobežojošā diode. Slāpētājus bieži var atrast komutācijas barošanas avotos - tur tie kalpo kā strāvas ķēdes pārsprieguma aizsardzība komutācijas barošanas avota darbības traucējumu gadījumā.
Apsveriet, kas ir TVS diode, tās darbības princips, kādās shēmās un kādiem nolūkiem tā tiek izmantota.
TVS diodes tika izveidotas 1968. gadā ASV, lai aizsargātu rūpnieciskās iekārtas no atmosfēras elektrības izlādes. Gan rūpnieciskiem, gan sadzīves nolūkiem paredzētu elektronisko ierīču darbības apstākļos liela nozīme tiek piešķirta šo ierīču aizsardzībai no dabiskiem elektriskiem impulsiem.
Ļoti bieži ir sprieguma pārspriegumi un jauda transformatoru apakšstacijas. Tādos gadījumos Ierīces neizdodas simtiem. Tā kā rūpniecības uzņēmumiem ir visaptveroša aizsardzība, un dzīvojamās ēkas šajā gadījumā ir pilnīgi neaizsargātas.
Saskaņā ar dažiem ziņojumiem zaudējumi, kas saistīti ar visu elektronisko iekārtu atteici un turpmāko remontu Amerikas Savienotajās Valstīs, sasniedz aptuveni 12 miljardus USD gadā. Eksperti uzskatīja, ka mūsu valstī zaudējumi atbilst šai summai.
Lai aizsargātu aprīkojumu no elektrisko pārspriegumu ietekmes, tika izstrādāta pusvadītāju ierīču klase, ko sauc par TVS diodēm vai "slāpējiem". Dažreiz sarunā var dzirdēt: diodes drošinātājs.
Apzīmējums diagrammā.
Uz ķēdes shēmas slāpētājs (aka aizsargdiode) ir apzīmēts šādi (VD1, VD2 - simetrisks; VD3 - vienvirziena).
Slāpētāja (aizsardzības diodes) darbības princips.
TVS diodēm ir izteikts nelineārs strāvas-sprieguma raksturlielums. Ja elektriskā impulsa amplitūda pārsniedz nominālo spriegumu noteikta veida diodei, tas pāries lavīnas pārrāvuma režīmā. Tas ir, TVS diode ierobežos sprieguma impulsu līdz normālai vērtībai, un “pārpalikums” caur diodi nonāk korpusā (zemē). Process ir skaidrāk redzams attēlā.
Kamēr nepastāv elektroniskās ierīces atteices draudi, TVS diode nekādi neietekmē iekārtas darbību. Šai pusvadītāju ierīcei ir ātrāks reakcijas laiks nekā iepriekš izmantotajiem ierobežotājiem.
Drošinātāju diodes ir pieejamas kā nelīdzsvarotas (vienvirziena) un simetriskas (divvirzienu). Simetriska diode var darboties ķēdēs ar bipolāru spriegumu, un asimetriskā diode var darboties tikai ar vienas polaritātes spriegumu. Vēl viena tipiska savienojuma shēma (divvirzienu diodei).
Vienvirziena slāpētājam ķēde izskatās nedaudz savādāk.
Ieejas sprieguma palielināšanās gadījumā ierīce ļoti īsā laikā samazina pretestību. Strāva ķēdē strauji palielinās, un drošinātājs izdeg. Tā kā slāpētājs darbojas ļoti ātri, iekārta netiek bojāta. pazīšanas zīme TVS diodes ir ļoti īss laiks pārsprieguma reakcija. Šī ir viena no aizsargdiožu "mikroshēmām".
Slāpētāju galvenie elektriskie parametri.
U paraugi (V) ir pārrāvuma sprieguma vērtība. Ārvalstu tehniskajā dokumentācijā šis parametrs ir apzīmēts kā VBR (Sadalījuma spriegums). Šī ir sprieguma vērtība, pie kuras diode pēkšņi atveras un novirza bīstamo strāvas impulsu uz kopīgs vads("uz zemi").
Es arr. (μA) - tiešās reversās strāvas vērtība. Šī ir maksimālās reversās noplūdes strāvas vērtība, kas ir visām diodēm. Tas ir ļoti mazs un praktiski neietekmē ķēdes darbību. Vēl viens apzīmējums - Es R (Maks. Reversā noplūdes strāva). To var saukt arī par I RM.
U arr. (B) - nemainīgs apgrieztais spriegums. Atbilst angļu valodas saīsinājumam V RWM (Darba maksimālais apgrieztais spriegums). Var saukt par V RM.
U robeža imp. (V) – maksimālais ierobežojošais impulsa spriegums. Datu lapās minēta kā VCL vai V C - Maks. iespīlēšanas spriegums vai vienkārši iespīlēšanas spriegums.
Es ierobežoju. maks. (A) - maksimālā maksimālā impulsa strāva. Angļu valodā to dēvē par IPP (Maks. Maksimālā impulsa strāva). Šī vērtība norāda strāvas impulsa maksimālo vērtību, ko slāpētājs var izturēt bez iznīcināšanas. Jaudīgiem slāpētājiem šī vērtība var sasniegt vairākus simtus ampēru!
P imp. (vati) - maksimālā pieļaujamā impulsa jauda. Šis parametrs parāda, cik daudz jaudas slāpētājs var nomākt. Atcerieties, ka vārds slāpētājs cēlies no angļu vārda Slāpētājs, kas tulkojumā nozīmē "nomācējs". Ārvalstu parametra nosaukums Maksimālā impulsa jauda (PPP).
Maksimālās impulsa jaudas vērtību var atrast, reizinot U robežas vērtības. imp. ( VCL) un es lim. maks. ( IPP).
Līdzsvarotas un nesabalansētas TVS diodes strāvas-sprieguma raksturlielumi ir šādi.
Vienvirziena aizsargdiodes (supresora) CVC
IV raksturlielums divvirzienu slāpētājam
Šo diožu lielo trūkumu var uzskatīt par lielu maksimālās impulsa jaudas atkarību no impulsa ilguma. Parasti TVS diodes darbība tiek uzskatīta, ja tai tiek pievadīts impulss ar minimālo pieauguma laiku apmēram 10 mikrosekundes un īslaicīgu.
Piemēram, ar impulsa ilgumu 50 mikrosekundes, SMBJ 12A diode iztur impulsa strāvu, kas gandrīz četras reizes pārsniedz nominālo strāvu.
Ļoti labi pierādīts maza izmēra TRANSZORB diodes TM sērija 1.5KE6.8 - 1.5KE440 ©A. Tie ir pieejami gan simetriskā, gan asimetriskā versijā. Simetriskai diodei apzīmējumam pievieno burtu C vai CA. Šai sērijai ir liels darba sprieguma diapazons no 5,0 līdz 376 voltiem, īss reakcijas laiks 1 * 10-9 sekundes un spēja nomākt lielas jaudas impulsus līdz 1500 vatiem. Viņi ir pierādījuši sevi televīzijas, digitālo un citu modernu iekārtu aizsardzības shēmās.
Diodes tiek ražotas DO-201 iepakojumā.
Izmēri ir norādīti collās un milimetros (iekavās). Asimetriskiem slāpētājiem uz korpusa ir krāsains marķēšanas gredzens, kas atrodas tuvāk katoda spailei.
Korpusā ir redzams aizsargdiodes marķējums, kurā ir šifrēti tā galvenie parametri.
THOMSON TRANSIL TM diodes tiek plaši izmantotas, lai aizsargātu automobiļu elektroniku no pārsprieguma. Spēcīgākais elektrisko impulsu avots ir aizdedzes sistēma. Automašīnas stereosistēmas aizsardzībai pietiek ar vienu TRANSIL TM diodi.
Divvirzienu diodes TRANSIL TM 1.5KE440CA tiek veiksmīgi izmantotas plaša patēriņa elektronisko iekārtu aizsardzībai 220 voltu tīklos. To izmantošana ir visefektīvākā, lai aizsargātu objektus, kas ir savienoti ar gaisvadu līnijas. Šajā gadījumā būs aizsardzība gan no atmosfēras elektriskiem impulsiem, gan no impulsu pārspriegumiem gar strāvas ķēdēm.
Kas ir slāpētājs
SlāpētājsŠī ir viena no pusvadītāju diožu šķirnēm.
Un pēc tā funkcijām tas ir visvairāk līdzīgs Zener diodei: tas arī atveras pie noteikta sprieguma.
Slāpētāji tika izveidoti 1968. gadā ASV, lai aizsargātu rūpnieciskās iekārtas no atmosfēras elektrības izlādes. Gan rūpnieciskiem, gan sadzīves nolūkiem paredzētu elektronisko ierīču darbības apstākļos liela nozīme tiek piešķirta šo ierīču aizsardzībai no dabiskiem elektriskiem impulsiem.
Ļoti bieži strāvas transformatoru apakšstacijās ir sprieguma pārspriegumi. Šādos gadījumos sadzīves tehnika sabojājas simtiem. Rūpniecības uzņēmumiem ir visaptveroša aizsardzība, bet dzīvojamās ēkas šajā gadījumā ir pilnīgi neaizsargātas.
Saskaņā ar dažiem ziņojumiem zaudējumi, kas saistīti ar visu elektronisko iekārtu atteici un turpmāko remontu Amerikas Savienotajās Valstīs, sasniedz aptuveni 12 miljardus USD gadā. Eksperti uzskatīja, ka mūsu valstī zaudējumi atbilst šai summai.
Lai aizsargātu aprīkojumu no elektrisko pārspriegumu ietekmes, tika izstrādāta pusvadītāju ierīču klase, ko sauc par TVS diodēm vai "slāpējiem". Dažreiz sarunā var dzirdēt: diodes drošinātājs.
Nosaukums TVS diode tiek tulkots kā Vransient V oltage S slāpētājs: pusvadītāju sprieguma ierobežotājs.
Slāpētāja apzīmējums diagrammās
Slāpētājiem ir dažas šķirnes, proti: tie var būt vienvirziena un divvirzienu. Un tālāk elektriskās diagrammas slāpētāji ir apzīmēti šādi:
Slāpētāju galvenie elektriskie parametri
U paraugi (V) ir pārrāvuma sprieguma vērtība. Ārvalstu tehniskajā dokumentācijā šis parametrs ir apzīmēts kā VBR (Sadalījuma spriegums). Šī ir sprieguma vērtība, pie kuras diode pēkšņi atveras un novirza bīstamu strāvas impulsu uz kopējo vadu (“zemējumu”).
Es arr. (μA) - tiešās reversās strāvas vērtība. Šī ir maksimālās reversās noplūdes strāvas vērtība, kas ir visām diodēm. Tas ir ļoti mazs un praktiski neietekmē ķēdes darbību. Vēl viens apzīmējums - Es R (Maks. Reversā noplūdes strāva). To var saukt arī par I RM.
U arr. (V) - pastāvīgs apgrieztais spriegums. Atbilst angļu valodas saīsinājumam V RWM(Darba maksimālais apgrieztais spriegums). Var saukt par V RM.
U robeža imp. (V) – maksimālais ierobežojošais impulsa spriegums. Datu lapās minēta kā VCL vai V C - Maks. iespīlēšanas spriegums vai vienkārši iespīlēšanas spriegums.
Es ierobežoju. maks. (A) - maksimālā maksimālā impulsa strāva. Angļu valodā to dēvē par IPP (Maks. Maksimālā impulsa strāva). Šī vērtība norāda strāvas impulsa maksimālo vērtību, ko slāpētājs var izturēt bez iznīcināšanas. Jaudīgiem slāpētājiem šī vērtība var sasniegt vairākus simtus ampēru!
P imp. (vati) - maksimālā pieļaujamā impulsa jauda. Šis parametrs parāda, cik daudz jaudas slāpētājs var nomākt. Atcerieties, ka vārds slāpētājs cēlies no angļu vārda Slāpētājs, kas tulkojumā nozīmē "nomācējs". Ārvalstu parametra nosaukums Maksimālā impulsa jauda (PPP).
Maksimālās impulsa jaudas vērtību var atrast, reizinot U robežas vērtības. imp. ( VCL) un es lim. maks. ( IPP).
Slāpētāju voltu-ampēru raksturlielumi
Ierobežojošo diožu IV raksturlielumi izskatās šādi:
Vienvirziena slāpētājam
Divvirzienu slāpētājam
Šo diožu lielo trūkumu var uzskatīt par lielu maksimālās impulsa jaudas atkarību no impulsa ilguma. Parasti TVS diodes darbība tiek uzskatīta, ja tai tiek pievadīts impulss ar minimālo pieauguma laiku apmēram 10 mikrosekundes un īslaicīgu.
Slāpētāju pārslēgšanas shēmas
Viena no iespējamām slāpētāja ieslēgšanas shēmām:
Šajā gadījumā tas izrādās šādi: starp diviem sprieguma avotiem ir uzstādīta ierobežojoša diode (slāpētājs) VD1. Liela impulsa gadījumā vismaz vienā ieejā tas izlaužas, kā rezultātā izdegs drošinātāji F1 vai F2. Rūpnieciskajās radioiekārtās drošinātāju lomu var pildīt keramikas rezistori ar zemu omi.
Aizsardzības diode (slāpētājs) 1.5KE15CA
Starp dažādām pusvadītāju ierīcēm diodes, iespējams, ir lielākā saime. Schottky diodes, Gunn diodes, Zener diodes, gaismas diodes, fotodiodes, tuneļdiodes un vēl daudz dažādu veidu un lietojumu.
Viena no pusvadītāju diožu klasēm mūsu literatūrā tiek saukta par PON (pusvadītāju sprieguma ierobežotāju) vai slāpētāju. Ārzemju tehniskajā literatūrā nosaukums tiek lietots TVS diode (T aizkaitināms V vecums S slāpētājs). Ļoti bieži TVS-diodes sauc ražotāju zīmoli: TRANSIL, INSEL.
Tehniskajā literatūrā un radioamatieru vidū slāpētāju var saukt atšķirīgi: aizsargdiode, ierobežojoša zenera diode, TVS diode, transils, sprieguma ierobežotājs, ierobežojoša diode. Slāpētājus bieži var atrast komutācijas barošanas avotos - tur tie kalpo kā strāvas ķēdes pārsprieguma aizsardzība komutācijas barošanas avota darbības traucējumu gadījumā.
Apsveriet, kas ir TVS diode, tās darbības princips, kādās shēmās un kādiem nolūkiem tā tiek izmantota.
TVS diodes tika izveidotas 1968. gadā ASV, lai aizsargātu rūpnieciskās iekārtas no atmosfēras elektrības izlādes. Gan rūpnieciskiem, gan sadzīves nolūkiem paredzētu elektronisko ierīču darbības apstākļos liela nozīme tiek piešķirta šo ierīču aizsardzībai no dabiskiem elektriskiem impulsiem.
Ļoti bieži strāvas transformatoru apakšstacijās ir sprieguma pārspriegumi. Šādos gadījumos sadzīves tehnika sabojājas simtiem. Tā kā rūpniecības uzņēmumiem ir visaptveroša aizsardzība, un dzīvojamās ēkas šajā gadījumā ir pilnīgi neaizsargātas.
Saskaņā ar dažiem ziņojumiem zaudējumi, kas saistīti ar visu elektronisko iekārtu kļūmēm un sekojošu remontu Amerikas Savienotajās Valstīs, sasniedz aptuveni 12 miljardus ASV dolāru gadā. Eksperti uzskatīja, ka mūsu valstī zaudējumi atbilst šai summai.
Lai aizsargātu aprīkojumu no elektrisko pārspriegumu ietekmes, tika izstrādāta pusvadītāju ierīču klase, ko sauc par TVS diodēm vai "slāpējiem". Dažreiz sarunā var dzirdēt: diodes drošinātājs.
Apzīmējums diagrammā.
Shēmas shēmās slāpētājs (aka aizsargdiode) ir apzīmēts šādi (VD1, VD2 - simetrisks; VD3 - vienvirziena).
Slāpētāja (aizsardzības diodes) darbības princips.
TVS diodēm ir izteikts nelineārs strāvas-sprieguma raksturlielums. Ja elektriskā impulsa amplitūda pārsniedz nominālo spriegumu noteikta veida diodei, tas pāries lavīnas pārrāvuma režīmā. Tas ir, TVS diode ierobežos sprieguma impulsu līdz normālai vērtībai, un “pārpalikums” caur diodi nonāk korpusā (zemē). Process ir skaidrāk redzams attēlā.
Kamēr nepastāv elektroniskās ierīces atteices draudi, TVS diode nekādi neietekmē iekārtas darbību. Šai pusvadītāju ierīcei ir ātrāks reakcijas laiks nekā iepriekš izmantotajiem ierobežotājiem.
Drošinātāju diodes ir pieejamas kā nelīdzsvarotas (vienvirziena) un simetriskas (divvirzienu). Simetriskie var darboties ķēdēs ar bipolāru spriegumu, bet asimetriskie var darboties tikai ar vienas polaritātes spriegumu. Vēl viena tipiska savienojuma shēma (divvirzienu diodei).
Vienvirziena slāpētājam ķēde izskatās nedaudz savādāk.
Ieejas sprieguma palielināšanās gadījumā ierīce ļoti īsā laikā samazina pretestību. Strāva ķēdē strauji palielinās, un drošinātājs izdeg. Tā kā slāpētājs darbojas ļoti ātri, iekārtai netiek nodarīts kaitējums. TVS diožu atšķirīga iezīme ir ļoti īss laiks pārsprieguma reakcija. Šī ir viena no aizsargdiožu "mikroshēmām".
Slāpētāju galvenie elektriskie parametri.
U paraugi (V) ir pārrāvuma sprieguma vērtība. Ārvalstu tehniskajā dokumentācijā šis parametrs ir apzīmēts kā VBR (Sadalījuma spriegums). Šī ir sprieguma vērtība, pie kuras diode pēkšņi atveras un novirza bīstamu strāvas impulsu uz kopējo vadu (“zemējumu”).
Es arr. (μA) - tiešās reversās strāvas vērtība. Šī ir maksimālās reversās noplūdes strāvas vērtība, kas ir visām diodēm. Tas ir ļoti mazs un praktiski neietekmē ķēdes darbību. Vēl viens apzīmējums - Es R (Maks. Reversā noplūdes strāva). To var saukt arī par I RM.
U arr. (V) - pastāvīgs apgrieztais spriegums. Atbilst angļu valodas saīsinājumam V RWM (Darba maksimālais apgrieztais spriegums). Var saukt par V RM.
U robeža imp. (V) – maksimālais ierobežojošais impulsa spriegums. Datu lapās minēta kā VCL vai V C - Maks. iespīlēšanas spriegums vai vienkārši iespīlēšanas spriegums.
Es ierobežoju. maks. (A) - maksimālā maksimālā impulsa strāva. Angļu valodā to dēvē par IPP (Maks. Maksimālā impulsa strāva). Šī vērtība norāda strāvas impulsa maksimālo vērtību, ko slāpētājs var izturēt bez iznīcināšanas. Jaudīgiem slāpētājiem šī vērtība var sasniegt vairākus simtus ampēru!
P imp. (vati) - maksimālā pieļaujamā impulsa jauda. Šis parametrs parāda, cik daudz jaudas slāpētājs var nomākt. Atcerieties, ka vārds slāpētājs cēlies no angļu vārda Slāpētājs, kas tulkojumā nozīmē "nomācējs". Ārvalstu parametra nosaukums Maksimālā impulsa jauda (PPP).
Maksimālās impulsa jaudas vērtību var atrast, reizinot U robežas vērtības. imp. ( VCL) un es lim. maks. ( IPP).
Līdzsvarotas un nesabalansētas TVS diodes strāvas-sprieguma raksturlielumi ir šādi.
Vienvirziena aizsargdiodes (supresora) CVC
IV raksturlielums divvirzienu slāpētājam
Šo diožu lielo trūkumu var uzskatīt par lielu maksimālās impulsa jaudas atkarību no impulsa ilguma. Parasti TVS diodes darbība tiek uzskatīta, ja tai tiek pievadīts impulss ar minimālo pieauguma laiku apmēram 10 mikrosekundes un īslaicīgu.
Piemēram, ar impulsa ilgumu 50 mikrosekundes, SMBJ 12A diode iztur impulsa strāvu, kas gandrīz četras reizes pārsniedz nominālo strāvu.
Ļoti labi pārbaudītas maza izmēra diodes TRANSZORB TM sērija 1,5KE6,8–1,5KE440 (C)A. Tie ir pieejami gan simetriskā, gan asimetriskā versijā. Simetriskai diodei apzīmējumam pievieno burtu C vai CA. Šai sērijai ir liels darba sprieguma diapazons no 5,0 līdz 376 voltiem, īss reakcijas laiks 1 * 10-9 sekundes un spēja nomākt lielas jaudas impulsus līdz 1500 vatiem. Viņi ir pierādījuši sevi televīzijas, digitālo un citu modernu iekārtu aizsardzības shēmās.
Diodes tiek ražotas DO-201 iepakojumā.
Izmēri ir norādīti collās un milimetros (iekavās). Asimetriskiem slāpētājiem uz korpusa ir krāsains marķēšanas gredzens, kas atrodas tuvāk katoda spailei.
Korpusā ir redzams aizsargdiodes marķējums, kurā ir šifrēti tā galvenie parametri.
THOMSON TRANSIL TM diodes tiek plaši izmantotas, lai aizsargātu automobiļu elektroniku no pārsprieguma. Spēcīgākais elektrisko impulsu avots ir aizdedzes sistēma. Automašīnas stereosistēmas aizsardzībai pietiek ar vienu TRANSIL TM diodi.
Divvirzienu diodes TRANSIL TM 1.5KE440CA tiek veiksmīgi izmantotas plaša patēriņa elektronisko iekārtu aizsardzībai 220 voltu tīklos. To izmantošana ir visefektīvākā, lai aizsargātu objektus, kas ir savienoti ar gaisvadu līnijām. Šajā gadījumā būs aizsardzība gan no atmosfēras elektriskiem impulsiem, gan no impulsu pārspriegumiem gar strāvas ķēdēm.
Vide, kurā mēs dzīvojam, ir piesārņota ar milzīgiem traucējumiem, no kuriem ievērojamu daļu rada tā sauktie pārejošie faktori. Šie procesi notiek, kad tiek izslēgta kapacitatīvā vai induktīvā slodze. Īpaši lieli pārspriegumi ir bīstami elektroniskajiem komponentiem. Lai nomāktu šādus pārspriegumus, tika izstrādāti tādi komponenti kā TRANSIL un TVS - aizsargdiodes, ko sauc par "slāpējiem".
Pirmo reizi šādu aizsargdiožu ražošana tika organizēta 60. gados, Īrijas rūpnīcā GSI. Drīz līdzīgas diodes ražoja SGS-Thomson ar preču zīmēm TRANSIL un TRISL. Elektrības gigants GENERAL INSTRUMENT(GI) šobrīd ražo GSI diodes. GI ražotās aizsargdiodes ir apzīmētas ar TVS — Transient Voltage Supressor (pārejas sprieguma slāpētājs). TVS un TRANSIL ir dažādi vienu un to pašu diožu komerciālie nosaukumi.
Diodes tiek ražotas vienvirziena un divvirzienu versijās. 1. attēlā shematiski parādītas balansētas un nebalansētas TRANSIL diodes.
1. att. Simetrisko (VD1, VD2) un asimetrisko (VD3) diožu apzīmējums.
Vienvirziena konstrukcija (nesabalansēti slāpētāji) tiek izmantota, lai slāpētu tikai vienas polaritātes pārspriegumus, tāpēc šāda veida TRANSIL diodes tiek iekļautas ķēdē, ņemot vērā polaritāti. Līdzstrāvas padeves tīklā tiek izmantoti nelīdzsvaroti slāpētāji. Divvirzienu TRANSIL diodes (simetriskas diodes) ir paredzētas abu polaritāšu pārspriegumu slāpēšanai un tiek izmantotas barošanas tīklā. maiņstrāva un vienmēr ir savienoti paralēli aizsargātajam aprīkojumam. Šāds slāpētājs var sastāvēt no divām vienvirziena TRANSIL diodēm, savienojot tās savstarpēji.
Salīdzinot ar varistoriem, ko izmanto arī pārsprieguma slāpēšanai, šīs diodes ir ātrākas. Slāpētāju reakcijas laiks ir dažas pikosekundes.
Šāda veida diožu trūkumi ietver maksimālās impulsa jaudas atkarību no impulsa ilguma. Parasti aizsargājošās slāpētājas diodes izmanto šādā darbības režīmā, kad ieejai tiek pievadīti impulsi ar minimālu pieauguma laiku (apmēram 10 μs) un īsu ilgumu.
Diožu pamatparametri TRANSIL:
Vrm- pastāvīgs apgrieztais spriegums (Peak Reverse Voltage) - maksimālais darba spriegums, pie kura diode atveras un novirza strāvas impulsu uz "zemi", neizraisot aizsargātās sastāvdaļas atteici.
Vbr- pārrāvuma spriegums (Break-down Voltage) - spriegums, pie kura strauji palielinās plūstošā strāva un strāvas pieauguma ātrums pārsniedz sprieguma pieauguma ātrumu. Sprieguma vērtību parasti norāda 25 ° C temperatūrai, temperatūras koeficients ir pozitīvs, pielaides ir 5% robežās vai diapazonā no -5 līdz +10%.
Vcl- iespīlēšanas spriegums - maksimālais spriegums tā sauktajam "normalizētajam" maksimālās strāvas impulsam Ipp.
I lpp- maksimālā impulsa strāva (Peak Puls Current) - maksimālā strāva darba režīmā.
V f- Forward Voltage - spriegums virzienā uz priekšu. Līdzīgi kā parastajām diodēm, tas ir 0,7 V.
es f- priekšējā strāva - maksimālā maksimālā strāva virzienā uz priekšu.
Slāpētājiem ir nelineāra strāvas-sprieguma raksturlielums. Ja elektriskā impulsa amplitūda pārsniedz noteikta veida diodes maksimālo spriegumu, tas pārslēgsies uz lavīnas sadalīšanas režīmu. Kad ieejā tiek saņemts elektriskais impulss, diode ierobežo šo sprieguma impulsu līdz pieņemamai vērtībai, un “liekā” enerģija tiek novirzīta caur diodi uz “zemi”. Process ir skaidrāk parādīts 2. attēlā.
2. att. Aizsardzības diodes darbības princips.
Praksē, kad rodas pārsprieguma impulss, vienmēr pastāv ierobežojums, un nepareizas darbības iespējamība ir minimāla. Gadījumā, ja zemās pretestības dēļ ir sagaidāmi lieli pārspriegumi, ieteicams ķēdē iekļaut drošinātāju. Slāpētājus raksturo labs ātrums, tas ir, šo diožu reakcijas laiks ir īss, kas ir viens no galvenajiem to plašās izmantošanas iemesliem.
3. attēlā parādītas shēmas TRANSIL diožu ieslēgšanai ar drošinātāju.
3. att. Shēmas aizsargdiožu ieslēgšanai ar drošinātāju (a - simetrisks. b - asimetrisks).
Pielietojums:
Slāpētāji ir īpaši paredzēti automašīnu elektronisko iekārtu, telekomunikāciju un datu pārraides ķēžu aizsardzībai pret pārspriegumam, jaudīgu tranzistoru un tiristoru aizsardzībai utt. Šādas diodes plaši izmanto komutācijas barošanas blokos. TRANSIL diodes ir ērti lietojamas gan bipolārai, gan MOSFET aizsardzībai. Slāpētājus var izmantot, lai aizsargātu gan MOSFET vārtu elektrodu, gan lai aizsargātu p-n krustojums. Šajā gadījumā vienmēr ir vērts apsvērt pārsprieguma impulsu raksturu - vienreizēju vai periodisku.
Vidi, kurā dzīvojam, piesārņo ne tikai dažādas ķīmiskas vielas, bet arī visu veidu elektronisko komponentu radītie traucējumi. Lielāko daļu traucējumu rada tā sauktie pārejas periodi, kas rodas, kad tiek izslēgta kapacitatīvā vai induktīvā slodze. Šīs pārejas ne tikai apgrūtina elektronisko iekārtu konstruktoru mūžu, bet vienlaikus arī saīsina tā kalpošanas laiku. Tie ir lieli pārspriegumi, kas ir bīstami elektroniskajiem komponentiem. Tādas sastāvdaļas kā TRANSIL, TRISIL un TVS ir īpaši izstrādātas šādu pārspriegumu slāpēšanai.
Sešdesmitajos gados Īrijas rūpnīca GSI organizēja pirmo diožu ražošanu, kas īpaši paredzētas pārsprieguma slāpēšanai. Drīz līdzīgas diodes sāka ražot SGS-Thomson ar preču zīmēm TRANSIL un TRISL. Elektrotehnikas gigants GENERAL INSTRUMENTS (GI) šobrīd ražo GSI diodes. Pēc dažām ziņām, dienas izlaide ir 1,5 miljoni ierīču, no kurām aptuveni puse no saražotajām aizsargierīcēm, aptuveni puse no saražotajām aizsargdiodēm ir klasiskā dizainā, otrā puse tiek ražotas virsmas montāžas (SMD) iepakojumos. GI ražotās aizsargdiodes ir apzīmētas ar TVS — Transient Voltage Supressor (pārejas sprieguma slāpētājs). TVS un TRRANSIL ir dažādi vienu un to pašu diožu komerciālie nosaukumi. Abu izstrādājumu apzīmējumi daudzām diožu klasēm ir vienādi. Šajā rakstā tiks izmantots apzīmējums TRANSIL, jo tas ir piemērotāks.
Diodes
TRANSIL diodes ir īpaši paredzētas pārsprieguma slāpēšanai, kas rodas pārejošu procesu laikā (diodes nosaukumā ir lietota vārda daļa, kas cēlies no angļu vārda transient - transient). Galvenā pielietojuma joma ir automobiļu elektronisko iekārtu, telekomunikāciju un datu pārraides ķēžu pārsprieguma aizsardzība, lieljaudas tranzistoru un tiristoru aizsardzība u.c.
Diodes tiek ražotas gan vienvirziena, gan divvirzienu versijās. Vienvirziena konstrukcija tiek izmantota, lai slāpētu tikai vienas polaritātes pārspriegumus, tāpēc šāda veida TRANSIL ierīces ir jāiekļauj ķēdē, ņemot vērā polaritāti. Šāda veida divvirzienu TRANSIL diodes ir jāiekļauj ķēdē, ņemot vērā polaritāti. Divvirzienu TRANSIL diodes ir paredzētas abu polaritāšu pārspriegumu slāpēšanai. Divvirzienu TRANSIL diode var sastāvēt no divām vienvirziena TRANSIL diodēm, savienojot tās virknē pret aizmuguri.
Atšķirībā no varistoriem, kurus izmanto arī pārsprieguma slāpēšanai, TRANSIL diodes ir daudz ātrākas. TRANSIL diožu reakcijas laiks ir dažas pikosekundes. 2. attēlā shematiski parādītas vienvirziena un divvirzienu TRANSIL diodes. Divvirzienu TRANSIL diodes vienmēr ir savienotas paralēli aizsargātajam aprīkojumam. Pretestība Rs ir visu pretestību summa no traucējumu avota līdz aizsargātajam aprīkojumam. Šīs pretestības vērtība ietekmē TRANSIL diodes izvēli, jo tā neierobežo pārsprieguma viļņa radīto maksimālo strāvu.
Ražotājs apgalvo, ka praksē, kad rodas pārsprieguma impulss, vienmēr notiek nogriešana, un atteices varbūtība ir pārāk maza. Pats par sevi saprotams, ka ķēdē ir jāiekļauj drošinātāji, ja zemās pretestības dēļ ir gaidāmi lieli pārspriegumi. Lai gan TRANSIL diode vienmēr nofiksējas, zemas Rs ķēdes gadījumā diode var pilnībā izdegt.
TRANSIL diožu īpašības tiek definēti ar šādiem parametriem:
Maksimālie zudumi TRANSIL diodēs
Pētījumos konstatēts, ka daudzās ierīcēs rodas pārspriegumi, izraisot strāvas impulsus, kuru laika raksturlielums ir aptuveni 10/1000 µs (pieaugums / samazinājums) saskaņā ar eksponenciālo līkni (3. att.). Specifikācijās parasti ir sniegti dati par šāda veida pārejām. Noteiktos zudumus neperiodiskajiem impulsiem nosaka pēc šādas formulas: P p =V cl *I pp . Zudumi ir atkarīgi arī no temperatūras (4. att.) impulsa ilguma (5. att.).
Zaudējumi periodiskiem impulsiem ir:
P av \u003d f * W, kur f ir impulsa atkārtošanās ātrums, W ir katra impulsa enerģija.
Iekārtu aizsardzības ar varistoriem un diodēm TRANSIL salīdzinājums
Varistora tipiskais reakcijas laiks, kad tie ir pakļauti pārspriegumam, ir 25 ns. Dažām iekārtām šis laiks var nebūt pietiekams. TRANSIL diožu teorētiskais reakcijas ātrums uz impulsu ir pikosekundes apgabalā. Ražotājs apgalvo, ka laboratorijas apstākļos ir grūti izveidot tādu pārejošu impulsu, uz kuru TRANSIL diode reaģētu ar kavēšanos, t.i., savā pīķa daļā. Simulētais pieauguma laiks vienmēr bija 5 ns robežās – praksē šis laiks var būt vairākas pikosekundes. šajā gadījumā ir jāpievērš uzmanība tam, ka var būt vilinoši izmantot TRANSIL diodes kā ātrgaitas taisngrieža ierīces. Taču TRANSIL diodes šim nolūkam vispār nevar izmantot, jo tām ir liels atlikušais lādiņš un ilgs izkliedes laiks.
TRANSIL diodes no SGS-THOMSON un TVS diodes no GI
Abi ražotāji ražo dažādas aizsardzības diodes, kas paredzētas dažādiem spriegumiem Vvr vai Vbr , izmantojot nelielu nominālā sprieguma soli. Tomēr parasti nav pieejamas visas diodes, jo praksē nav nozīmes tam, vai tiek izmantota diode, kas paredzēta spriegumam, piemēram, 33 V vai 37 V. Rezultātā ražotājs katrā piedāvā dažas vēlamās vērtības. klasē. Pārējās vērtības ir paredzētas informatīviem nolūkiem, ražotājs tās ražo tikai lielos daudzumos.
Elektronisko shēmu aizsardzība automašīnās
Svarīgākie pārsprieguma avoti automašīnās ir ierīces, kas satur induktivitāti: ģenerators, aizdedzes sveces, starteris, relejs utt. Spēcīgākais traucējumu avots ir aizdedzes sistēma, kuras pārsprieguma lielums var sasniegt 300 V. Tā rezultātā automašīnās plaši tiek izmantota aizsardzība, izmantojot TRANSIL diodes. Automagnetolai pietiek ieslēgt vienu TRANSIL diodi, tādā gadījumā nav jāuztraucas par tā elektronisko komponentu atteici. Šādas izmaksas vienmēr ir pamatotas. Šajā gadījumā ir spēkā šāds noteikums: akumulators savas zemās iekšējās pretestības dēļ ir labākais pārsprieguma absorbētājs.Tāpēc vislabāk ir pārsūtīt atsevišķu ierīču barošanu uz vietu, kas ir pēc iespējas tuvāka tā spailēm. Firma SGS-Thomson ražo īpaša veida aizsargdiodes automašīnu aprīkojuma aizsardzībai - LD24AS, LD24M. To atšķirība no parastajām diodēm slēpjas jaudīgajā metāla konstrukcijā. Diodēm ir liels pusvadītāju kristāls un tās iztur augstas temperatūras. Tas gan nenozīmē, ka parastās TRANSIL diodes nevar izmantot automašīnā.
Tranzistoru aizsardzība
TRANSIL diodes ir noderīgas biopolāro un MOS tranzistoru aizsardzībai. TRANSIL diodes var izmantot, lai aizsargātu gan MOSFET aizbīdņu elektrodu, gan pašu savienojumu. Šajā gadījumā vienmēr jāņem vērā pārsprieguma impulsu raksturs - vienreizēji vai periodiski.
Tīkla sadales iekārtu aizsardzība - 220 V tīkls
Pašlaik TRANSIL diodes tiek plaši izmantotas, lai aizsargātu iekārtas, kas savienotas ar tīkla sadalītāju. Ar nelielu ieguldījumu ir iespējams aizsargāt dārgu aprīkojumu. Viens no galvenajiem pārsprieguma avotiem šādos tīklos ir atmosfēras traucējumi. TRANSIL diožu izmantošana ir īpaši noderīga, lai aizsargātu objektus, kas pieslēgti gaisvadu līnijām. Šiem nolūkiem parasti tiek izmantotas divvirzienu TRANSIL diodes, jo īpaši 1.5KE440CA vai P6E440CA.
Datu līnijas aizsardzība
Datu līniju aizsardzība ir svarīga TRANSIL diožu pielietojuma joma. Ir izstrādāti TRANSIL diožu komplekti, kurus var izmantot gan TTL paralēlo I/O ķēžu aizsardzībai, jo īpaši ТРВ220, gan seriālās pārvades līnijām, piemēram, ESDA6V1S3 tīkla kartes no SGS-Thomson. 6. attēlā parādīts TRANSIL diožu komplekts, kas paredzēts paralēlā porta aizsardzībai.
Diodes TIRISIL
TIRISIL diodes ir paredzētas elektronisko iekārtu aizsardzībai pret pārspriegumiem, galvenokārt telekomunikāciju jomā. SGS-Thomson 1983. gadā izstrādātās diodes, ko ražojis tikai šis uzņēmums. TRISIL diožu strāvas-sprieguma raksturlielums atgādina DIAK komponentu raksturlielumus. Simbols diodes ir parādītas 7. att.
TRISIL diodes ir pieejamas tikai divvirzienu virzienā un ir savienotas paralēli aizsargātajam aprīkojumam.
TRISIL diožu darbības apraksts
Darbojoties caur TRISIL diodi plūst neliels strāvas daudzums. Pārsniedzot noteiktu (sliekšņa) sprieguma vērtību, diodes pretestība strauji mainās un spriegums ir ierobežots. Darbība šajā strāvas-sprieguma raksturlīknes sadaļā (8. att.) ir līdzīga TRANSIL divvirzienu diodes darbībai.
Tālāk nedaudz palielinoties strāvai, notiek strauja pretestības samazināšanās līdz desmitiem omu, kas praktiski īssavieno ķēdi, tādējādi "nogriežot" pārsprieguma impulsa lietderīgo daļu, kā parādīts 9. attēlā.
TRISIL diožu pamatparametri
Vrm- maksimālais nepārtrauktas darbības spriegums, pie kura strāva, kas iet caur komponentu, neizraisa bojājumus. Noteiktam spriegumam specifikācijā ir norādīta atbilstošā strāva I rm .
Vbr- pārrāvuma spriegums (Breakdown Voltage) - spriegums, pie kura strauji palielinās strāva, kas iet caur TRISIL, un strāvas maiņas ātrums ir lielāks par sprieguma pieauguma ātrumu. Šis spriegums atbilst strāvai I br =1mA.
V bo- pārrāvuma spriegums. Punktā Vbo ir krasas pretestības izmaiņas no lielas nenoteiktas vērtības uz vairākām no lielas nenoteiktas vērtības līdz vairākiem omiem. Šī sprieguma specifikācija norāda strāvu Ivo.
In- kad strāva nokrītas zem šīs vērtības, TRISIL diodes pretestība palielinās apgriezti.
Ipp- strāvas robežvērtība impulsa formas noteikšanai - attiecībā pret 10/1000 µs, eksponenciālā forma.
Visbiežāk telekomunikāciju aizsardzībai tiek izmantotas SGS-Thomson THBT sērijas TRISIL diodes.
Nobeigumā vēlos atzīmēt, ka iekārtu ražotājam nav iespējams simtprocentīgi norādīt, kuru no aizsargdiodēm labāk izmantot. galu galā korporatīvie katalogi nav dogma, bet gan "darbības ceļvedis". Konkrētas TRANSIL vai TRISIL diodes izvēle, pirmkārt, ir izstrādes inženieru rūpīgs darbs. Un elektronisko komponentu izplatītājiem ir jānodrošina viņiem nepieciešamā DATU LAPA un, protams, uzticama elektronisko komponentu piegāde.