×

雪崩二极管如何帮助防止过电压?资料下载

消耗积分:5 | 格式:pdf | 大小:86.48KB | 2021-03-29

djelje

分享资料个

当IGBT在高性能应用中高速接通和断开时,总会发生过压。例如,当关闭负载电流电路时,集电极 - 发射极电压突然上升,达到非常高的峰值。由开关引起的过电压会严重损坏甚至破坏开关晶体管。

雪崩二极管如何帮助防止过电压?

常见的过电压保护方法是“有源钳位(active clamping)”。在这种情况下,雪崩二极管用作直接反馈。如果关断导致电感负载过压峰值,则由雪崩二极管传导至IGBT栅极,并且IGBT重新接通。

上图显示了基本原理:当电压上升时,二极管被阻断(A)。在耗尽区中,一个自由电子触发雪崩的瞬间,电压突然下降到低于30V的击穿电压电平,雪崩二极管立刻击穿(B)。在重新启动之前,有时只能保持雪崩电流在短时间内稳定,并且电压再次上升(C)。击穿延迟(D)即两次击穿事件之间的时间,是不能预测的。

建议将具有改善噪声性能的雪崩二极管用于有源钳位过压保护,因为它们能够:

˙ 在快速上升的反向电压下,更快击穿

˙ 在低电流(低于~1mA)时具有更稳定击穿电压,因此:

˙ 延长其它器件的寿命,例如 IGBT或Mosfet,结果:

˙ 为变频器或电机控制器等应用节省成本,因为组件较少需要更换。

雪崩二极管的噪声是如何产生的?

雪崩二极管的噪声来自雪崩的不断接通和断开,即电压峰值的不断产生及其突然击穿(见图)。触发雪崩击穿有两个先决条件:

1. 存在足够的击穿电压以产生用于碰撞电离的临界电场强度。

2. 存在自由电子,因而形成漏电流

例如,1.6pA = 1.6 x 10-12A漏电流等于通过阻挡层的电子流速为每秒107电子,这意味着在统计上每100ns只能触发一次雪崩。然而,由于不是每个电子都会触发雪崩,实际上触发时间会更长。因此,触发雪崩击穿的概率与泄漏电流成比例。换句话说:漏电流越大,触发雪崩击穿的概率越高或击穿延迟时间越短(图中:D)。

在两个冲击漏电流电子之间,二极管处的反向电压可以显著上升到高于击穿电压电平。只有当下一个冲击电子触发雪崩时,二极管的电压才会突然下降到击穿电压水平。

如果电压源提供足够的电流,例如 1mA,雪崩击穿可以通过连续的碰撞电离保持自身运行,从而产生稳定的雪崩电流。

但是,如果源电流太低,例如100μA,低于击穿电压电平的雪崩电压突然下降,使得二极管放电,将导致雪崩击穿立即再次停止。这时,需要一定的时间来使二极管和线电容充电,使低源电流达到所需的电压电平,然后下一个电子才能触发新的雪崩。这种雪崩的不断接通和断开导致雪崩二极管击穿的典型噪声

二极管噪声性能的差异在图中也可见:图中显示了两个Z二极管(齐纳二极管)的击穿电压范围,在100μA的反向电流(IR)下测得的击穿电压为30V。其中一个二极管基于标准技术,使用极低的漏电流,另一个则采用“低噪声技术”。具有“低噪声技术”的齐纳二极管具有更稳健的电压特性,优于仅能在短时间内保持恒定雪崩电流的另一个二极管(C)。

威世提供采用“低噪声技术”的Z二极管,这些新一代产品包括SMF、BZD27、BZG 03、BZG04、 BZG05、PLZ 和 VTVS系列,由于适度增加漏电流(IR~10nA)而明显增加了触发雪崩击穿的可能性,从而降低了噪声,并为用户提供了在低电流(低于~1mA)时更稳定的击穿电压以及快速上升反向电压的更快击穿。

二极管噪声的更进一步影响因素

漏电流随温度增加而呈指数上升,即噪声随温度升高而降低;光还可以释放二极管耗尽区中的自由电子,从而降低噪声水平。这意味着:四周环境越暗越冷,噪音水平越高。

(mbbeetchina)

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

评论(0)
发评论

下载排行榜

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

'+ '

'+ '

'+ ''+ '
'+ ''+ ''+ '
'+ ''+ '' ); $.get('/article/vipdownload/aid/'+webid,function(data){ if(data.code ==5){ $(pop_this).attr('href',"/login/index.html"); return false } if(data.code == 2){ //跳转到VIP升级页面 window.location.href="//m.lene-v.com/vip/index?aid=" + webid return false } //是会员 if (data.code > 0) { $('body').append(htmlSetNormalDownload); var getWidth=$("#poplayer").width(); $("#poplayer").css("margin-left","-"+getWidth/2+"px"); $('#tips').html(data.msg) $('.download_confirm').click(function(){ $('#dialog').remove(); }) } else { var down_url = $('#vipdownload').attr('data-url'); isBindAnalysisForm(pop_this, down_url, 1) } }); }); //是否开通VIP $.get('/article/vipdownload/aid/'+webid,function(data){ if(data.code == 2 || data.code ==5){ //跳转到VIP升级页面 $('#vipdownload>span').text("开通VIP 免费下载") return false }else{ // 待续费 if(data.code == 3) { vipExpiredInfo.ifVipExpired = true vipExpiredInfo.vipExpiredDate = data.data.endoftime } $('#vipdownload .icon-vip-tips').remove() $('#vipdownload>span').text("VIP免积分下载") } }); }).on("click",".download_cancel",function(){ $('#dialog').remove(); }) var setWeixinShare={};//定义默认的微信分享信息,页面如果要自定义分享,直接更改此变量即可 if(window.navigator.userAgent.toLowerCase().match(/MicroMessenger/i) == 'micromessenger'){ var d={ title:'雪崩二极管如何帮助防止过电压?资料下载',//标题 desc:$('[name=description]').attr("content"), //描述 imgUrl:'https://'+location.host+'/static/images/ele-logo.png',// 分享图标,默认是logo link:'',//链接 type:'',// 分享类型,music、video或link,不填默认为link dataUrl:'',//如果type是music或video,则要提供数据链接,默认为空 success:'', // 用户确认分享后执行的回调函数 cancel:''// 用户取消分享后执行的回调函数 } setWeixinShare=$.extend(d,setWeixinShare); $.ajax({ url:"//www.lene-v.com/app/wechat/index.php?s=Home/ShareConfig/index", data:"share_url="+encodeURIComponent(location.href)+"&format=jsonp&domain=m", type:'get', dataType:'jsonp', success:function(res){ if(res.status!="successed"){ return false; } $.getScript('https://res.wx.qq.com/open/js/jweixin-1.0.0.js',function(result,status){ if(status!="success"){ return false; } var getWxCfg=res.data; wx.config({ //debug: true, // 开启调试模式,调用的所有api的返回值会在客户端alert出来,若要查看传入的参数,可以在pc端打开,参数信息会通过log打出,仅在pc端时才会打印。 appId:getWxCfg.appId, // 必填,公众号的唯一标识 timestamp:getWxCfg.timestamp, // 必填,生成签名的时间戳 nonceStr:getWxCfg.nonceStr, // 必填,生成签名的随机串 signature:getWxCfg.signature,// 必填,签名,见附录1 jsApiList:['onMenuShareTimeline','onMenuShareAppMessage','onMenuShareQQ','onMenuShareWeibo','onMenuShareQZone'] // 必填,需要使用的JS接口列表,所有JS接口列表见附录2 }); wx.ready(function(){ //获取“分享到朋友圈”按钮点击状态及自定义分享内容接口 wx.onMenuShareTimeline({ title: setWeixinShare.title, // 分享标题 link: setWeixinShare.link, // 分享链接 imgUrl: setWeixinShare.imgUrl, // 分享图标 success: function () { setWeixinShare.success; // 用户确认分享后执行的回调函数 }, cancel: function () { setWeixinShare.cancel; // 用户取消分享后执行的回调函数 } }); //获取“分享给朋友”按钮点击状态及自定义分享内容接口 wx.onMenuShareAppMessage({ title: setWeixinShare.title, // 分享标题 desc: setWeixinShare.desc, // 分享描述 link: setWeixinShare.link, // 分享链接 imgUrl: setWeixinShare.imgUrl, // 分享图标 type: setWeixinShare.type, // 分享类型,music、video或link,不填默认为link dataUrl: setWeixinShare.dataUrl, // 如果type是music或video,则要提供数据链接,默认为空 success: function () { setWeixinShare.success; // 用户确认分享后执行的回调函数 }, cancel: function () { setWeixinShare.cancel; // 用户取消分享后执行的回调函数 } }); //获取“分享到QQ”按钮点击状态及自定义分享内容接口 wx.onMenuShareQQ({ title: setWeixinShare.title, // 分享标题 desc: setWeixinShare.desc, // 分享描述 link: setWeixinShare.link, // 分享链接 imgUrl: setWeixinShare.imgUrl, // 分享图标 success: function () { setWeixinShare.success; // 用户确认分享后执行的回调函数 }, cancel: function () { setWeixinShare.cancel; // 用户取消分享后执行的回调函数 } }); //获取“分享到腾讯微博”按钮点击状态及自定义分享内容接口 wx.onMenuShareWeibo({ title: setWeixinShare.title, // 分享标题 desc: setWeixinShare.desc, // 分享描述 link: setWeixinShare.link, // 分享链接 imgUrl: setWeixinShare.imgUrl, // 分享图标 success: function () { setWeixinShare.success; // 用户确认分享后执行的回调函数 }, cancel: function () { setWeixinShare.cancel; // 用户取消分享后执行的回调函数 } }); //获取“分享到QQ空间”按钮点击状态及自定义分享内容接口 wx.onMenuShareQZone({ title: setWeixinShare.title, // 分享标题 desc: setWeixinShare.desc, // 分享描述 link: setWeixinShare.link, // 分享链接 imgUrl: setWeixinShare.imgUrl, // 分享图标 success: function () { setWeixinShare.success; // 用户确认分享后执行的回调函数 }, cancel: function () { setWeixinShare.cancel; // 用户取消分享后执行的回调函数 } }); }); }); } }); } function openX_ad(posterid, htmlid, width, height) { if ($(htmlid).length > 0) { var randomnumber = Math.random(); var now_url = encodeURIComponent(window.location.href); var ga = document.createElement('iframe'); ga.src = 'https://www1.elecfans.com/www/delivery/myafr.php?target=_blank&cb=' + randomnumber + '&zoneid=' + posterid+'&prefer='+now_url; ga.width = width; ga.height = height; ga.frameBorder = 0; ga.scrolling = 'no'; var s = $(htmlid).append(ga); } } openX_ad(828, '#berry-300', 300, 250);