瞬变电压吸收器件的应用

瞬变电压吸收器件的应用 瞬变电压吸收器件的应用 上海三基电子工业有限公司 钱振宇 浪涌抗扰度试验是电子设备常用的抗扰度试验项目中的一种，导致浪涌冲击抗扰度试 验失败的主要原因是浪涌脉冲本身所含有的高电压（数千伏）和高能量（每脉冲浪涌波含有 的能量达到几百焦耳。作为比较，每脉冲的脉冲群信号含有的能量仅仅是毫焦耳级的；而每 脉冲静现放电波形含有的能量是皮焦耳级的）。过高的差模电压幅度会导致输入器件击穿损 坏，而过高的共模电压会导致线路与地之间的绝缘层击穿。举例来说，电子设备由于器件击 穿后的阻抗很低，浪涌所产生的大电流可以使器件产生过热而损坏。对于电源电路来说，浪 涌到来时，整流和滤波电容提供了很低的阻抗，浪涌所产生的大的电流要流过整流二极管， 当整流二极管不能承受这个电流时，就会发生过热而烧毁。另外，浪涌对滤波电容的充电， 也会使电容上的电压出电容耐压允许的程度，而导致电容击穿和损坏。 由于浪涌脉冲的上升时间较长（微秒级），脉宽较宽（几十微秒至 1 毫秒），因此浪涌 脉冲不含很高的频率成分，对电路形成的干扰以传导为主。 对于浪涌脉冲的这种高能量和所含谐波频率相对偏低的特点，采用一般的滤波（如电源 线滤波器和信号线滤波器）和吸收（如铁氧体磁环），基本上是无效的（用示波器观察，进 入和离开这些器件的浪涌脉冲几乎没有发生变化），而有用的就是浪涌保护器件（或称 浪涌吸收器件、浪涌抑制器件和瞬变电压吸收器件等），用在设备的电源和信号端口，阻止 浪涌脉冲进入设备的内部。 常用的浪涌保护器件有气体放电管、压敏电阻、硅瞬变吸收二极管和半导体放电管等几 种。