半導体電圧リミッター。参照データ

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多くの雑誌出版物で、さまざまな目的の半導体電圧サプレッサーの動作原理と特性に関する情報が提供されています [1 ～ 4]。近年、国内産業は新しい電圧リミッターの大規模なグループの生産を習得しました。

これらのデバイスの範囲と特性を表にまとめます。ハウジングの図面は図 1 と 2 に示されています。 1～7。

半導体電圧サプレッサー

（クリックして拡大）

「In」タブ。図 3 は、楽器ケースの設計とその重量を示しています。ハウジング KD-34 および KD-71 のリミッターをオンにする極性を示します。ケースにはプラス（カソード）端子側から白いストライプが施されています。ダイオード（直接）接続のダイオードの記号は、ツェナーダイオードの場合と同様に残りのデバイスの本体に適用されます。

半導体電圧サプレッサー

ミニチュアケース内のデバイスのタイプ名は、コード化された形式で適用されます。KD-34 ケースではカラーコードで、KD-71 ではコード化されています。 -文字通り。したがって、リミッター KS193A はグレーのストリップ、KS209A - 黒、KS209A1 - 黒とグレー、KS209B - 209 つの黒、KS1B4 - XNUMX つのグレーに対応します。文字エンコーディングを表に示します。 XNUMX.

半導体電圧サプレッサー

動作原理によれば、リミッタはツェナーダイオードに似ています。その動作を特徴付ける主な物理プロセスは、特定の逆電圧でのpn接合の導電率の閾値の出現（「ツェナー降伏」）であるためです。ただし、リミッターのパラメータ体系、設計およびテスト方法はわずかに異なり、より高いレベルの許容電流を提供します。リミッターは、強力な単一電圧パルスのエネルギーを限られた時間だけ消費するように設計されています。

業界では、従来型 (または単一)、対称型、および低容量型の XNUMX 種類のリミッターを製造しています。最大のグループを構成する最初のものは、DC 回路の緊急インパルスから保護するように設計されています。 AC回路を保護するために、XNUMXつの従来のリミッタが逆並列に組み込まれるか、またはXNUMXアノードツェナーダイオードの場合のように、逆直列に接続された一対のpn接合であるXNUMXつの対称（無極性）のいずれかが組み込まれます。対称リミッターを他のリミッターと区別するのは簡単です。ケースには極性を示す白い帯やダイオードの記号がなく、名前の最後に文字 C が付いています。

すべての単一リミッターと対称リミッターを表にまとめます。 1、および低容量 - 表にあります。 2.

低容量リミッターは高周波回路を保護するように設計されています。これらのデバイスの構造は、従来のリミッターとそれに直列に接続された高電圧ダイオードで構成されています。緊急パルスの作用によりリミッターが開くと、ダイオードも開きます。逆の方向では、ダイオードが閉じているため、電流構造は導通しません。言い換えれば、これらのリミッターは極性のものであるため、保護された回路に対で逆並列に含める必要があります。

直列ダイオードの導入により、リミッターの総静電容量を最大 90 ... 100 pF まで大幅に減らすことができます。比較のために、開放電圧が 200 V の従来のリミッターの静電容量は約 500 pF ですが、低電圧のものでは 22000 pF に達する可能性があることを指摘します。低容量の電圧サプレッサー (General Semiconductor Industries, Inc. の外国製 LCE6.5A ～ LCE170A シリーズの類似品) は、最大 100 MHz の周波数の AC 通信ラインを保護できます。

従来のリミッターの応答時間は 10-12 秒未満、対称リミッターの応答時間は 10-9 秒、低容量リミッターの応答時間は 5・10-9 秒です。

リミッタのすべての電気特性は、その p-n 接合への逆電圧の印加と接合を通る逆電流の流れに関連しているため、パラメータの符号とその数値の表示はどこでも省略されています。

電圧リミッターの主な電気的特性

Uopen - 所定のテスト開放電流 Iopen でのデバイスの開放 (ブレークダウン) 電圧。
Iclose - 所定の電圧 Uclose で閉じたデバイスを流れる直流電流 (漏れ電流)、Uopen より小さい。
Uwork - デバイスの場合は 0,85 Uopen と 0,81Uopen に等しい一定動作動作電圧で、Uopen の広がりはそれぞれ ± 5% と ± 10% です。このパラメータに従って、必要なリミッターが選択されます。
Ilim.imp.max - 所定の期間、デューティサイクル、パルスの形状、および周囲温度における電流振幅のピーク値。
Ulim.imp.max - 最大パルス電流 Ilim.imp.max および所定の持続時間、デューティサイクル、パルス形状、および周囲温度における制限の最大パルス電圧。
Rimp.max - 所定の持続時間、デューティサイクル、パルスの形状、および周囲温度においてデバイスが消費する最大許容パルス電力。
Inp - 所定の順電圧 U で低容量リミッターを流れる直流順電流 (動作電流とは逆方向に流れる)。

リミッタは、指定されたテストパルスパラメータでのパルス電力によって分類されます。テーブル内。 1 および 2 パルスパラメータは、持続時間が 1 ms の指数関数パルスに対して示されます (多くの場合、10/1000 μs と表記されます。10 μs は立ち上がり時間、1000 μs はパルス持続時間です)。この形式は、図に示すように減少する指数です。 8.

バリスタを含む過剰な電圧パルスに対する保護のための外部デバイスは、条件に応じて 1\40 μs、8\20 μs、30\60 μs、10\1000 μs、1,2\50 ms の持続時間の電流パルスによって正規化されます。アプリケーション。実際の動作条件では、インパルス過負荷の性質に応じて、インパルスパラメータの値が異なる場合があります。

さまざまなクラスのリミッターのパルス持続時間に対するパルス電力の依存性を図に示します。 9.

半導体電圧サプレッサー

図上。一例として図１０を参照すると、様々な形状のパルスについて同じ依存性が示されている。

半導体電圧サプレッサー

外国の電圧サプレッサーは、TransZorb、TransiJ、Trisil、Mosopb、Zener Transient Voltage Suppressors、Transient Voltage Suppressors (TVS) などの商標で製造されています。

一部の電圧サプレッサーはツェナーダイオードとしても使用できます。そのため、KR228A リミッター (モトローラ 1N5349B デバイスの類似品) には、安定化電流、微分抵抗、静的電力などの正規化された「ツェナーダイオード」パラメーターが追加されています。

文学

Kadukov A. TVS ダイオード - 電子回路の危険な過電圧を制限するための半導体デバイス。 - コンポーネントとテクノロジー、2001 年、No. 1、p. 32-36。
Kolosov V.、Muratov A. ネットワーク内の高電圧インパルスに対する電子機器の保護。 - ラジオ、1998 年、第 7 号、p. 52,53。
Tolkacheva R.保護マイクロアセンブリZA-0およびZA-1、Radio、1999、No。8、p。 60。
コロソフV. 電子機器の「キラー」 - 電気ネットワーク。 - Live Electronics of Russia、2000 年、p. 50-53。

著者: T.Loseva、V.Minaev、B.Popov、ノボシビルスク

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