为什么用氧化锌压敏电阻MLV替代TVS齐纳二极管?

2016-03-02 Littelfuse(世强翻译)

更低的寄生电容,更快的反向恢复速度


简单地说,瞬变抑制器的作用是减少电压尖峰的幅度,从而起到保护敏感的集成电路、晶体管和其他敏感器件免受瞬间电压尖峰的损害。这些瞬态尖峰可能是外部引起,如ESD,EFT、雷电浪涌,或在应用程序本身,如感应负载的开关引起的,或者是为测试电路的抗EMC水平而人为的制造的。


目前市场上采用的瞬变抑制器主要有:以硅材料技术为代表的ESD保护器件,如瞬态电压抑制器TVS二级管;以氧化锌材料技术为代表的ESD保护器件,如多层氧化锌压敏电阻MLV;以高分子聚合物技术为代表的ESD保护器件。


金属氧化物压敏电阻采用的是一个陶瓷无铅表面贴装的特殊封装形式,这些技术增加了其性能,对于工程师来说,可以更大可能的减小PCB的尺寸,同时也为一些有特殊要求的设计提供了可能,是替代TVS型齐纳二极管的理想选择。对于工程师来说,使用氧化锌压敏电阻MLV替代TVS型齐纳二极管,首先需要了解其基本性能和优势。


氧化锌压敏电阻MLV和齐纳二极管无论是物理性能还是电气性能都有所不同,所以在设计上进行直接的替换是存在风险的,同样对于两种不同技术参数直接对比也不切实际,所以下面我们将对二者在应用设计进行分析介绍。


哪些类型的齐纳二极管可以被MLV替代

典型的是300-1500W的常规工业应用齐纳二极管,表1所示的是一些工业应用的齐纳二极管,用于瞬态电压抑制的MLV是不能用于替代用于稳压的齐纳二极管。

表1:常规TVS型齐纳二极管

封装形式

300W

400W

600W

1500W

通孔

SA

SA、P4KA

P4KE

1.5KE

表面贴装

SMAJ

SM4、TPSMA

1SMB、SMBJ、SM6、P6SMB

1SMC、SMCJ、SM15、1.5SMC、TPSMC


相对于TVS管MLV的优势

1、具有更低的寄生电容:氧化锌压敏电阻MLV寄生电容的范围可以从几十到几百皮法。齐纳二极管也一样,它基本上是与额定电压(通常,ML氧化锌材料厚度增加,电压)成反比的。对于低压,氧化锌压敏电阻MLV电容值一般会高些,但会低于TVS管,因此这取决于产品种类。在实际应用中,如果上述类型的TVS管额定齐纳是使用在一个特定的应用程序中, 氧化锌压敏电阻MLV在交流电路应用中常常不影响,一些标准版本的氧化锌压敏电阻MLV通过减少电极层数来降低寄生电容。读者可以通过数据手册里的参数选取器件,世强也可以提供Littelfuse定制的有特定寄生电容需求的产品。


2、更快的反向恢复速度:氧化锌压敏电阻MLV和齐纳表现出极好的快速上升响应的瞬变电压变化响应能力,响应时间低至几纳秒到几十微秒。Littelfuse 氧化锌压敏电阻MLV本身在纳秒响应。在实际应用中,总响应时间将取决于电路参数和冲击电流的大小。无铅氧化锌压敏电阻MLV器件无外围引线有效的降低了引线电感。考虑到IEC的ESD瞬变模型,在这种极端情况下di/ dt波阵面之间有冲击有时1纳秒的电流上升时间,要求与标准的2欧姆负载和合成的dv / dt的电压波形发生器电路进行对比。

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  • pnl Lv6. 高级专家 2018-09-09
    good
  • 简单ss Lv4. 资深工程师 2017-12-31
    !!!
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