半导体放电管的设计考虑
半导体放电管和tvs管
半导体放电管和tvs管1.引言1.1 概述半导体放电管和TVS管是电子领域中常见的两种保护元件，用于保护电路免受过电压和过电流的损害。
半导体放电管（GDT）是一种可触发的开关装置，其主要工作原理是通过内部的气体放电使电路中的过电压得以释放。
TVS管（Transient Voltage Suppressor）也是一种保护元件，其主要功能是在电路中检测到过电压时迅速导通并将过电压引到接地，以保护其他元件不受损坏。
在现代电子产品中，由于电路工作时常会受到突发的电压波动或电磁干扰，半导体放电管和TVS管的使用变得至关重要。
半导体放电管可以快速响应和释放过电压，有效地保护电路和设备；而TVS管则起到了防止电压超限和过电流进入电路的作用。
半导体放电管和TVS管的应用领域非常广泛。
在通信设备、电力设备、汽车电子、工业自动化等领域，半导体放电管和TVS管被广泛应用于各种电路保护和过电压抑制的场景。
它们可以有效地保护电路中的其他元件，提高电路的稳定性和可靠性。
尽管半导体放电管和TVS管在过电压保护方面有许多相似之处，但它们也存在一些不同之处。
半导体放电管通常具有更高的电流和功耗承受能力，适用于工程领域的大功率电路保护；而TVS管通常具有更快的响应速度和更低的电压保护等级，适用于对过电压反应要求更高的应用场景。
综上所述，半导体放电管和TVS管是电子领域中重要的保护元件，它们在保护电路和设备免受过电压和过电流的侵害方面发挥着重要作用。
随着科技的进步和电子产品的发展，对过电压保护的需求也会越来越大，这使得半导体放电管和TVS管的应用前景更加广阔。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的框架和内容安排的介绍。
可以按照以下的方式来编写文章结构部分的内容：本文将围绕着半导体放电管和TVS管展开讨论。
首先，在引言部分，我们将对本文的概述进行介绍，包括半导体放电管和TVS管的基本概念和作用。
接下来，我们将说明本文的结构，具体列出各个章节的主要内容和目的。
放电管的原理选型及应用
放电管的原理选型及应用1. 放电管的基本原理放电管是一种电子器件，用于控制电流的传导。
其基本原理是利用气体放电的特性，通过控制电流和电压，使得放电管在工作时能够保持在激活和关闭状态之间。
2. 放电管的选型要点选择合适的放电管对于电路设计和性能的影响非常重要。
以下是放电管选型的一些要点：2.1 工作电压和电流放电管的工作电压和电流应根据具体的应用需求进行选取。
一般来说，工作电流和电压应在放电管的额定值范围内。
过高的电压和电流可能导致放电管损坏或性能下降。
2.2 放电方式放电管可以通过不同的方式进行放电，常见的方式有直流放电和交流放电。
根据实际需求选择适合的放电方式。
2.3 快速响应时间放电管的响应时间也是选择的重要考虑因素。
对于一些需要快速放电的应用，如电子闪光灯或激光器控制等，需要选择具有快速响应时间的放电管。
2.4 放电管的封装形式放电管的封装形式也需要考虑。
常见的封装形式包括插针式封装、表面贴装封装等。
根据具体的安装环境和要求进行选择。
3. 放电管的应用领域放电管由于其特殊的电特性，在许多领域都有广泛的应用。
3.1 电子闪光灯放电管常被用于电子闪光灯中的电路控制，能够实现高压快速放电，产生强大的闪光效果。
3.2 激光器控制激光器控制需要精确地控制电流和电压，放电管能够提供快速的开关控制，并保持在激活和关闭状态之间，从而实现激光器的精确控制。
3.3 电池管理系统放电管在电池管理系统中也有重要的应用。
通过放电管的控制，能够实现电池的快速放电，保护电池的性能和安全。
3.4 电力电子领域在电力电子领域，放电管常被应用于电源电路和开关电路中，实现电流和电压的控制。
4. 放电管的优势和劣势4.1 优势•快速响应时间，适用于需要精确控制的应用•高可靠性和长寿命，适用于长期稳定运行的场景•多种封装形式，适应不同的安装环境•强大的电流和电压控制能力4.2 劣势•需要外部电源供电•对工作环境的稳定性要求较高•成本较高，相对其他器件而言较昂贵5. 结论放电管作为一种重要的电子器件，其在控制电流传导和保护电路中扮演着重要角色。
半导体器件设计
半导体器件设计对于电子设备的发展而言，半导体器件是不可或缺的重要组成部分。
在现代科技和信息时代，半导体器件设计的重要性日益凸显。
本文将探讨半导体器件设计的背景、原理以及具体应用，并探讨未来的发展趋势。
一、背景半导体器件设计作为电子工程领域的重要分支，经历了多年的发展和演变。
最早期的半导体器件是由硅片和其他材料制成的晶体管。
随着科技的进步，半导体器件逐渐发展为各种各样的元件，如二极管、场效应管、继电器等。
这些器件的设计需要结合电子工程的基本原理和物理学知识，以实现各种功能和性能要求。
二、原理半导体器件设计的原理基于半导体材料的特性。
半导体材料具有电导率介于导体和绝缘体之间的特点，可以通过控制电场或电流来改变其导电性质。
半导体器件的设计主要包括以下几个方面：1.材料选择：根据不同的应用需求，选择合适的半导体材料，如硅、锗等。
材料的选择将直接影响器件的性能和工作条件。
2.结构设计：根据不同的功能和性能要求，设计合适的器件结构。
常见的结构设计包括单晶体结构、PN结构以及不同电极的布置等。
3.参数优化：通过调整器件的几何和电学参数，实现对器件性能的优化。
例如，优化PN结的宽度和深度、控制电极之间的距离等。
4.电路设计：将多个半导体器件结合起来，组成不同类型的电路，实现各种功能。
电路设计需要综合考虑器件特性、电源负载和工作条件等因素。
三、具体应用半导体器件设计的应用范围广泛，涵盖了电子设备的各个领域。
以下是几个常见的应用示例：1.通信领域：在通信设备中，半导体器件常被用于放大和调节信号。
例如，在手机和电视机等设备中，用于射频放大器和调制解调器。
2.能源领域：在可再生能源和节能设备中，半导体器件被用于控制电能的流动和转换。
如太阳能电池板中的光伏二极管和逆变器等。
3.医疗设备：半导体器件在医疗设备中的应用也十分广泛。
例如，心脏起搏器、超声诊断仪和电子血压计等。
四、未来发展趋势半导体器件设计在未来将面临更多的挑战和机遇。
放电管介绍及选型(详解)
放电管介绍及选型(详解)放电管特性及选用吴清海放电管的分类放电管主要分为气体放电管和半导体放电管，其中气体放电管由烧结的材料不同分为玻璃气体放电管和陶瓷气体放电管，玻璃气体放电管和陶瓷气体放电管具有相同的特性。
气体放电管主要有密封的惰性气体组成，由金属引线引出，用陶瓷或是玻璃进行烧结。
其工作原理为，当加在气体放电管两端的电压达到气体电离电压时，气体放电管由非自持放电过度到自持放电，放电管呈低阻导通状态，可以瞬间通过较大的电流，气体放电管击穿后的维持电压可以低到30V以内。
气体放电管同流量大，但动作电压较难控制。
半导体放电管由故态的四层可控硅结构组成，当浪涌电压超过半导体放电管的转折电压V BO 时放电管开始动作，当放电管动作后在返送装置，的作用下放电管两端的电压维持在很低（约20V以下）时就可以维持其在低阻高通状态，起到吸收浪涌保护后级设备的作用。
半导体放电管的保护机理和应用方式和气体放电管相同。
半导体放电管动作电压控制精确，通流量较小。
放电管动作后只需要很低的电压即可维持其低阻状态，所以放电管属于开关型的SPD。
当正常工作时放电管上的漏电流可忽略不计；击穿后的稳定残压低，保护效果较好；耐流能力较大；在使用中应注意放电管的续流作用遮断，在适当场合中应有有效的续流遮断装置。
气体放电管气体放电管：气体放电管由封装在小玻璃管或陶瓷管中相隔一定距离的两个电极组成；其电气性能主要取决于气体压力，气体种类，电极距离和电极材料；一般密封在放电管中的气体为高纯度的惰性气体。
放电管主要由：电极、陶瓷管(玻璃管)、导电带、电子粉、Ag-Cu焊片和惰性气体组成。
在放电管的两电极上施加电压时，由于电场作用，管内初始电子在电场作用下加速运动，与气体分子发生碰撞，一旦电子达到一定能量时，它与气体分子碰撞时发生电离，即中性气体分子分离成电子和阳离子，电离出来的电子与初始电子在行进过程中还要不断地再次与气体分子碰撞发生电离，从而电子数按几何级数增加，即发生电子雪崩现象，另外，电离出来的阳离子也在电场作用下向阴极运动，与阴极表面发生碰撞，产生二次电子，二次电子也参加电离作用，一旦满足： r(ead-1)=1 时放电管由非自持放电过渡到自持放电，管内气体被击穿，放电管放电，此时放电电压称为击穿电压Vs。
半导体放电管TSS的工作原理及选型运用
半导体放电管TSS工作原理及选型运用1.TSS简介半导体过压保护器是根据可控硅原理采用离子注入技术生产的一种新型保护器件，具有精确导通、快速响应（响应时间ns级）、浪涌吸收能力较强、双向对称、可靠性高等特点。
由于其浪涌通流能力较同尺寸的TVS管强，可在无源电路中代替TVS管使用。
但它的导通特性接近于短路，不能直接用于有源电路中，在这样的电路中使用时必须加限流元件，使其续流小于最小维持电流。
半导体过压保护器有贴装式、直插式和轴向引线式三种封装形式。
2.TSS工作原理半导体放电管也称固态放电管是一种PNP元件，当外加电压低于断态电压时，器件处于断开状态；当电压超过它的断态峰值电压时，半导体放电管会将瞬态电压箝制到元件的转折电压内；电压继续增大时，半导体放电管由于负阻效应进入导通状态，这时近乎短路；当外加电压恢复正常，电流能很快下降并低于维持电流，元件自动复位并恢复到高阻抗状态。
3.TSS特性参数①断态电压VRM与漏电流IRM：断态电压VRM表示半导体过压保护器不导通的最高电压，在这个电压下只有很小的漏电流IRM。
②击穿电压VBR：通过规定的测试电流IR（一般为1mA）时的电压，这是表示半导体过压保护器开始导通的标志电压。
③转折电压VBO与转折电流IBO：当电压升高达到转折电压VBO（对应的电流为转折电流IBO）时，半导体过压保护器完全导通，呈现很小的阻抗，两端电压VT立即下降到一个很低的数值（一般为5V左右）。
④峰值脉冲电流IPP：半导体过压保护器能承受的最大脉冲电流。
⑤维持电流IH：半导体过压保护器继续保持导通状态的最小电流。
一旦流过它的电流小于维持电流IH，它就恢复到截止状态。
⑥静态电容C：半导体过压保护器在静态时的电容值。
4.TSS命名规则5.TSS封装及分类半导体过压保护器有贴装式、直插式和轴向引线式三种封装形式。
6.TSS产品特点优点：①击穿（导通）前相当于开路，电阻很大，没有漏电流或漏电流很小；②击穿（导通）后相当于短路，可通过很大的电流，压降很小；③具有双向对称特性。
MOSFET的设计与损耗计算
MOSFET设计选择 / 损耗组成及计算方法2007年04月17日星期二 22:10一、设计选择MOSFET 的应用选择须综合各方面的限制及要求。
下面主要从应用的安全可靠性方面阐述选型的基本原则。
建议初选之基本步骤：下面详细解释其中各参数选择之原则及注意事项。
1 ）电压应力：在电源电路应用中，往往首先考虑漏源电压 VDS的选择。
在此上的基本原则为 MOSFET 实际工作环境中的最大峰值漏源极间的电压不大于器件规格书中标称漏源击穿电压的 90% 。
即：VDS_peak≤ 90% * V(BR)DSS注：一般地， V(BR)DSS具有正温度系数。
故应取设备最低工作温度条件下之V(BR)DSS值作为参考。
2）漏极电流：其次考虑漏极电流的选择。
基本原则为 MOSFET 实际工作环境中的最大周期漏极电流不大于规格书中标称最大漏源电流的 90% ；漏极脉冲电流峰值不大于规格书中标称漏极脉冲电流峰值的 90% 即： ID_max ≤ 90% * IDID_pulse ≤ 90% * IDP注：一般地， ID_max 及 ID_pulse具有负温度系数，故应取器件在最大结温条件下之 ID_max 及 ID_pulse值作为参考。
器件此参数的选择是极为不确定的—主要是受工作环境，散热技术，器件其它参数（如导通电阻，热阻等）等相互制约影响所致。
最终的判定依据是结点温度（即如下第六条之“耗散功率约束”）。
根据经验，在实际应用中规格书目中之 ID会比实际最大工作电流大数倍，这是因为散耗功率及温升之限制约束。
在初选计算时期还须根据下面第六条的散耗功率约束不断调整此参数。
建议初选于 3~5 倍左右 ID = (3~5)*ID_max。
3）驱动要求：MOSFEF 的驱动要求由其栅极总充电电量（ Qg ）参数决定。
在满足其它参数要求的情况下，尽量选择 Qg 小者以便驱动电路的设计。
驱动电压选择在保证远离最大栅源电压（ V GSS ）前提下使 Ron 尽量小的电压值（一般使用器件规格书中的建议值）。
半导体放电管TSS的概述以及选用方法
半导体放电管TSS的介绍以及应用领域概述：半导体放电管TSS是基于开关型晶闸管原理和结构的一种二端负阻器件，用于保护敏感易损的集成电路，使之免受瞬间雷电和过电压的冲击而造成的损坏。
高端的固体放电管产品采用了先进的离子注入技术和玻璃钝化工艺，产品具有准确导通、响应速度快、浪涌吸收能力强、可靠性高、稳定性强等特点。
应用领域：由于半导体放电管的开关特性和稳定性等产品优势，因此被广泛应用于交换机、电话机、传真机、配线架、XDSL、ADSL、G-PON、通讯接口、通讯发射设备等一切需要过电压保护的领域，以保护其后端的芯片免受瞬态过电压的冲击和破坏。
在当今世界微电子及通讯设备高速发展的今天，半导体放电管已经成为通讯和消费类电子行业过压保护的首选分立器件。
半导体放电管的正确选用方法：1、反向击穿电压VBR必须大于被保护电路的最大工作电压。
如在POTS应用中，最大振铃电压(150V)的峰值电压(150*1.41=212.2V)和直流偏压峰值(56.6V)之和为268.8V，所以应选择VBR大于268.8V的器件。
又如在ISDN应用中，最大DC电压(150V)和最大信号电压(3V)之和为153V，所以应选择VBR大于153V的器件。
2、转折电压VBO必须小于被保护电路所允许的最大瞬间峰值电压。
3、若要使半导体放电管通过大的浪涌电流后自复位，器件的维持电流IH必须大于系统所能能提供的电流值。
即：IH(系统电压/源阻抗)。
4、最大瞬间峰值电流IPP必须大于通讯设备标准的规定值。
如FCC Part68A类型的IPP应大于100A；Bellcore 1089的IPP应大于25A。
5、半导体放电管处于导通状态(导通)时，所损耗的功率P应小于其额定功率Pcm，Pcm=KVT*IPP，其中K由短路电流的波形决定。
对于指数波，方波，正弦波，三角波K值分别为1.00，1.4，2.2，2.8。
本文由深圳市瑞隆源电子有限公司提供，专业制造各种防雷器，避雷器，放电管，陶瓷气体放电管等。
气体放电管和半导体放电管
气体放电管和半导体放电管好嘞，今天咱们就来聊聊气体放电管和半导体放电管。
哎，听到这俩名字，你是不是觉得有点儿高大上，感觉跟科学实验室里的那些神奇玩意儿有关系。
这两者就像是电子世界里的两位老朋友，各自都有自己的脾气和特点。
说到气体放电管，想象一下，你在黑暗的房间里打开一个开关，啪的一声，霓虹般的光芒瞬间闪现，那种感觉真是太棒了。
它就像是那种超级英雄，虽然外表普通，但一旦亮起，立刻引人注目。
气体放电管的工作原理也很简单，它里面充满了气体，比如氖气、氩气这些。
这些气体在电压的作用下，会变得活跃起来，像小精灵一样跳舞，产生光亮。
这也不算太复杂，简单来说，就是气体被电流激活了，啪，一下子就放光了，真是妙不可言。
再说说半导体放电管，听名字是不是感觉更酷一些。
半导体这玩意儿就像是个变色龙，既可以导电，又可以绝缘，真是变化多端。
想想看，我们的手机、电脑、甚至电动车，里面少不了它的身影。
半导体放电管里，运用的是一些特定的材料，比如硅、锗，这些小家伙在不同条件下表现得各不相同。
它们能根据电压的变化来控制电流的流动，听起来是不是有点儿神秘？就像是个魔法师，在你看不见的地方操控着一切。
半导体放电管的好处是功耗低，效率高，简直就像是给电子设备穿上了一身贴身的衣服，既保暖又不闷热，真是聪明绝顶。
这俩小家伙在应用上也是各有千秋。
气体放电管常常用在霓虹灯和荧光灯里，想象一下，晚上街道上那些五光十色的霓虹灯，真是让人目不暇接，简直是城市的灵魂。
它们给我们带来了无尽的欢乐与视觉享受。
半导体放电管则更贴近我们的生活，像是那些日常的电子产品，手机充电器、LED灯，甚至家里的电视机里，都少不了它的身影。
可以说，半导体放电管在生活中默默奉献着，真是好小子。
当然了，它们俩的制造工艺也各有不同。
气体放电管的制作过程就像是一个小小的工厂，需要在一个封闭的空间里将气体充入，之后再通过电极来激活气体，嘿，想想就觉得像是在调制一杯神秘的鸡尾酒。
而半导体放电管的制造则是高科技的产物，经过复杂的工艺和精密的计算，才能把这些小小的半导体材料变成能为我们服务的电子元件，真是让人佩服。
君耀电子半导体放电管产品选型指南说明书
TSS 半导体放电管产品选型指南T hyristor S urge S uppressors Selection Guide版权及最终解释权归君耀电子（BrightKing）所有V2，2018目录1TSS工作原理 (3)2TSS特点 (3)3TSS典型应用电路 (4)4TSS参数说明 (4)4.1.V DRM，I DRM (4)4.2.I H (5)4.3.V T，I T (6)4.4.V S，I S (6)4.5.V PP，I PP (6)5TSS选型注意事项 (7)5.1.反向截止电压（V DRM） (7)5.2.TSS的续流问题 (7)5.3.封装形式 (7)6TSS命名规则 (7)7君耀电子（BrightKing）TSS产品线 (8)1 TSS 工作原理TSS （Thyristor Surge Suppressors ），浪涌抑制晶闸管，也称半导体放电管，是采用半导体工艺制成的PNPN 结四层结构器件，其伏安特性（如图1）类似于晶闸管，具有典型的开关特性。
TSS 一般并联在电路中应用，正常工作状态下TSS 处于截止状态，当电路中由于感应雷、操作过电压等出现异常过电压时，TSS 快速导通泄放由异常过电压导致的异常过电流，保护后端设备免遭异常过电压的损坏，异常过电压消失后，TSS 又恢复至截止状态。
图2是TSS 第一象限放大图，TSS 的开关特性包含四个区域：断态区、击穿区、负电阻区和通态区。
断态区：是电压—电流特性的高电阻、低电流区。
该区域从原点延伸至击穿起始点。
断态电流是结反向电流和所有表面漏电流的综合，在该区可施加反向截止电压（V DRM ）测量TSS 的漏电流（I DRM ）。
击穿区：击穿区是电压—电流特性的低电阻、高电压区域。
该区域是从电压—电流特性的高动态电阻的低电流部分开始变化，至显著的低动态电阻区、电流剧增的区域。
最终当TSS 正反馈出现足以激活开通时，该区域终止。
负电阻区：负电阻区表示从击穿区开关点到通态状态的轨迹。
MOSFET的设计与损耗计算
MOSFET的设计与损耗计算MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）是一种最常用的功率开关器件，广泛应用于电子设备和电力电子系统中。
MOSFET的设计和损耗计算是确保器件正常工作和提高系统效率的重要步骤。
本文将详细介绍MOSFET的设计和损耗计算。
一、MOSFET的设计1.选择合适的MOSFET型号：根据应用需求，选择具有合适电压和电流能力的MOSFET。
常见的参数包括漏源电压VDS、漏流电流ID、开关时间等。
此外，还应考虑MOSFET的导通电阻和关断电压等参数。
2. 确定工作温度：MOSFET的温度特性会影响其性能和可靠性。
因此，需要确定MOSFET在实际工作条件下的最大温度。
通常，MOSFET的最大结温（Tjmax）是一个关键参数。
3.选择散热器：根据MOSFET的功率损耗和最大结温，选择合适的散热器来保持器件温度在安全范围内。
散热器的选择应考虑散热能力、尺寸和成本等因素。
4.确定驱动电路：MOSFET需要驱动电路来控制其导通和关断。
驱动电路应具有足够的电流和电压能力，并能提供适当的信号波形。
常见的驱动电路包括晶体管驱动器和集成电路驱动器。
5.进行电流和功率计算：根据应用需求，计算MOSFET的电流和功率。
电流计算需要考虑导通电阻和开关时间，而功率计算则需要考虑导通和关断过程中的损耗。
二、MOSFET的损耗计算1.导通损耗：MOSFET在导通状态下会有导通电阻的损耗。
导通损耗可以通过以下公式计算：Pcond = I^2 * RDS(on)其中，Pcond为导通损耗，I为电流，RDS(on)为导通电阻。
2.关断损耗：MOSFET在关断状态下会有开关过程中的损耗。
关断损耗可以通过以下公式计算：Psw = 0.5 * VDS * ID * f其中，Psw为关断损耗，VDS为漏源电压，ID为漏流电流，f为开关频率。
3.开关损耗：开关损耗是指MOSFET在开关过程中由于导通和关断之间的过渡所引起的能量损耗。
培训资料-半导体放电管
냫떼쳥럅뗧맜엠통닄쇏一半导体放电管的应用概述半导体放电管是一种微型化、高频化和高可靠性的特殊新型电力电子半导体器件，它的结构是一种五层双端对称双向晶闸管，导通与关断只由外加电压或dv/dt决定，因此在线路的在线保护方面有着优越的性能而广泛地应用于通信电路系统中作为雷电浪涌保护器。
目前，完全由它代替气体放电管，用来保护程控交换机、电话机等免遭雷电和交流电源线感应的强脉冲干扰，是理想的换代产品。
半导体放电管的基本特性是：外加电压低于其不动作电压时，管子的漏电流极小，相当于断路；当外电压继续加大时，开始发生击穿（类似与二级管）；外电压进一步加大后，管子两端变成通态，相当于短路，可泄放大的电流；当外电压撤去以后，管子可恢复断态，能重复使用且双向结构及电参数一致，可以泄放双向的过电压。
对称的伏安特性曲线如图一：图一半导体放电管的电路符号如图2：半导体吸收雷电浪涌示意如图3：图 2图 6对于低于200伏左右（振铃电路可能产生一百五六十伏的电压，在此正常工作电压下放电管应不动作）的电压，固体放电管不动作（对应参数：不动作电压），相当于断路（对应参数：绝缘电阻）外界引入的过电压经一级保护后，到达B点时最高只有两三百伏（对应固体放电管的最高限制电压），此电压经过二级保护区后到达D点后只有五六十伏，不会对用户接口卡造成损坏。
二级保护可以由低压放电管（标称58伏）构成，也可以由专用的二级保护电路来实现。
主要用于电话机中的线线保护，防雷电感应的高压脉冲对电信终端的损害。
图7为二极管DO－15轴式封装的固体放电管示意图图8为外形图图8 图7二半导体放电管芯片的结构及原理半导体放电管的芯片结构如图8、平面图形如图9图8 图9 (表面金属EB短路)从结构可以分解如图10从上图可以看出，五层双端结构的半导体放电管芯片可以看作是两个无门极的晶闸管的组合，而每个晶闸管又可以看作是两个互相作用的三级管的组合。
在此,简要介绍一下晶闸管的导通条件如图10中的电路图所示：档门极施加触发电流IG时，经晶体管V2放大为电流IC2，又可将IC2视为V1管的基极电流，经V1管放大为电流IC1。
放电管介绍及选型(详解)
放电管特性及选用吴清海放电管的分类放电管主要分为气体放电管和半导体放电管，其中气体放电管由烧结的材料不同分为玻璃气体放电管和陶瓷气体放电管，玻璃气体放电管和陶瓷气体放电管具有相同的特性。
气体放电管主要有密封的惰性气体组成，由金属引线引出，用陶瓷或是玻璃进行烧结。
其工作原理为，当加在气体放电管两端的电压达到气体电离电压时，气体放电管由非自持放电过度到自持放电，放电管呈低阻导通状态，可以瞬间通过较大的电流，气体放电管击穿后的维持电压可以低到30V以内。
气体放电管同流量大，但动作电压较难控制。
半导体放电管由故态的四层可控硅结构组成，当浪涌电压超过半导体放电管的转折电压V BO时放电管开始动作，当放电管动作后在返送装置，的作用下放电管两端的电压维持在很低（约20V以下）时就可以维持其在低阻高通状态，起到吸收浪涌保护后级设备的作用。
半导体放电管的保护机理和应用方式和气体放电管相同。
半导体放电管动作电压控制精确，通流量较小。
放电管动作后只需要很低的电压即可维持其低阻状态，所以放电管属于开关型的SPD。
当正常工作时放电管上的漏电流可忽略不计；击穿后的稳定残压低，保护效果较好；耐流能力较大；在使用中应注意放电管的续流作用遮断，在适当场合中应有有效的续流遮断装置。
气体放电管气体放电管：气体放电管由封装在小玻璃管或陶瓷管中相隔一定距离的两个电极组成；其电气性能主要取决于气体压力，气体种类，电极距离和电极材料；一般密封在放电管中的气体为高纯度的惰性气体。
放电管主要由：电极、陶瓷管(玻璃管)、导电带、电子粉、Ag-Cu 焊片和惰性气体组成。
在放电管的两电极上施加电压时，由于电场作用，管内初始电子在电场作用下加速运动，与气体分子发生碰撞，一旦电子达到一定能量时，它与气体分子碰撞时发生电离，即中性气体分子分离成电子和阳离子，电离出来的电子与初始电子在行进过程中还要不断地再次与气体分子碰撞发生电离，从而电子数按几何级数增加，即发生电子雪崩现象，另外，电离出来的阳离子也在电场作用下向阴极运动，与阴极表面发生碰撞，产生二次电子，二次电子也参加电离作用，一旦满足： r(ead-1)=1 时放电管由非自持放电过渡到自持放电，管内气体被击穿，放电管放电，此时放电电压称为击穿电压Vs。
[说明]半导体放电管和气体放电管的基础知识
![[说明]半导体放电管和气体放电管的基础知识](https://img.taocdn.com/s3/m/d69b0747302b3169a45177232f60ddccda38e634.png)
半导体放电管和气体放电管的基础知识气体放电管的结构及特性开放型气体放电管放电通路的电气特性主要取决于环境参数，因而工作的稳定性得不到保证。
为了提高气体放电管的工作稳定性，目前的气体放电管大都采用金属化陶瓷绝缘体与电极进行焊接技术，从而保证了封接的外壳与放电间隙的气密性，这就为优化选择放电管中的气体种类和压力创造了条件，气体放电管内一般充电极有氖或氢气体。
气体放电管的各种电气特性，如直流击穿电压、冲击击穿电压、耐冲击电流、耐工频电流能力和使用寿命等，能根据使用系统的要求进行调整优化。
这种调整往往是通过改变放电管内的气体种类、压力、电极涂敷材料成分及电极间的距离来实现的。
气体放电管有二极放电管及三极放电管两种类型。
有的气体放电管带有电极引线，有的则没有电极引线。
从结构上讲，可将气体放电管看成一个具有很小电容的对称开关，在正常工作条件下它是关断的，其极间电阻达兆欧级以上。
当浪涌电压超过电路系统的耐压强度时，气体放电管被击穿而发生弧光放电现象，由于弧光电压低，仅为几十伏，从而可在短时间内限制了浪涌电压的进一步上升。
气体放电管就是利用上述原理来限制浪涌电压，对电路起过压保护作用的。
随着过电压的降低，通过气体放电管的电流也相应减少。
当电流降到维持弧光状态所需的最小电流值以下时，弧光放电停止，放电管的辉光熄灭。
气体放电管主要用来保护通信系统、交通信号系统、计算机数据系统以及各种电子设备的外部电缆、电子仪器的安全运行。
气体放电管也是电路防雷击及瞬时过压的保护元件。
气体放电管具有载流能力大、响应时间快、电容小、体积小、成本低、性能稳定及寿命长等特点;缺点是点燃电压高，在直流电压下不能恢复截止状态，不能用于保护低压电路，每次经瞬变电压作用后，性能还会下降。
半导体放电管也称固体放电管是一种PNPN元件，它可以被看作一个无门电极的自由电压控制的可控硅，当电压超过它的断态峰值电压或称作雪崩电压时，半导体放电管会将瞬态电压箝制到元件的开关电压或称转折电压值之内。
半导体放电管 命名规则 vrwm
半导体放电管命名规则 vrwm 下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!半导体放电管命名规则解析：VRWM指南引言在电子元件领域，半导体放电管是一种常见但十分重要的器件，用于保护电路免受过电压的损害。
tss半导体放电管的原理及应用
TSS半导体放电管的原理及应用1. 引言TSS（Thyratron silicon switch）半导体放电管是一种采用半导体材料制造的放电开关元件，具有高速开关速度和高可靠性的特点。
本文将介绍TSS半导体放电管的原理和应用。
2. TSS半导体放电管的原理TSS半导体放电管的工作原理与普通的电子管放电原理有所不同。
其主要原理如下：•半导体材料的导电特性：TSS半导体放电管采用的是半导体材料，半导体材料在特定条件下具有导电特性。
在正向电压施加时，半导体中的载流子被激活，电流流过材料。
而在反向电压施加时，半导体中的载流子被阻挡，电流无法通过。
这种正反向导电特性使得TSS半导体放电管能够控制电流的通断。
•放电触发器：TSS半导体放电管内部集成了放电触发器，它可以通过外部信号激活，从而引起半导体材料的导电和非导电状态之间的转变。
放电触发器可以使TSS半导体放电管迅速开关，实现半导体放电。
3. TSS半导体放电管的应用TSS半导体放电管具有高速开关速度、高可靠性和小尺寸等优点，因此在许多领域得到了广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：3.1 激光设备TSS半导体放电管可用于激光设备中的高压驱动电路，它可以实现高速开关，提供稳定的电流输出，适用于激光器的脉冲调制。
3.2 脉冲电源TSS半导体放电管在脉冲电源中起到关键作用。
通过控制TSS半导体放电管的导电和非导电状态，可以实现脉冲电源的稳定输出。
3.3 医疗设备TSS半导体放电管可以应用于医疗设备中的高压驱动电路，如医用激光器和高频电刀。
通过TSS半导体放电管的开关控制，可以实现高精度的功率调节和脉冲输出。
3.4 工业设备TSS半导体放电管可以用于工业设备中的电源开关和控制电路，如电焊机、高频设备等。
其高速开关和高可靠性的特点使得工业设备更加稳定和高效。
3.5 军事应用TSS半导体放电管在军事科技领域具有广泛的应用。
它可以用于脉冲激光器、雷达装置等电路中，提供稳定的脉冲输出和高速开关功能。
半导体设备的设计标准
半导体设备的设计标准
半导体设备的设计标准通常包括以下几个方面：
1. 电气特性：半导体设备的电气特性是其设计的核心。
包括正常工作的电压范围、工作电流和功耗要求等。
2. 尺寸和外观：半导体设备的尺寸和外观要符合设计要求，以适应特定的应用场景。
例如，集成电路需要满足适当的尺寸和引脚排列，以便与其他电子设备进行连接。
3. 可靠性：半导体设备设计时需要考虑其可靠性，以确保在长时间使用和恶劣工作环境下仍能正常工作。
这包括对电子元件的选择、排列和保护措施等。
4. 温度管理：半导体设备在工作时会产生热量，特别是高功耗的设备。
因此，设计时需要考虑适当的散热措施，以确保设备可以在允许的温度范围内工作。
5. 材料选择：半导体设备设计时需要选择适合的材料，以满足设计要求。
例如，硅是最常用的半导体材料，但有时也会使用其他材料，如氮化硅和碳化硅等。
6. 电磁兼容性：半导体设备在工作时会产生电磁辐射，而且也会受到外部电磁场的干扰。
因此，在设计过程中，需要考虑电磁兼容性，以确保设备不会对其他设备或系统造成干扰。
7. 安全性：半导体设备设计时需要考虑其安全性，以确保在使
用过程中不会对人员和环境造成危害。
这包括对电压、电流和功率的限制，以及对设备的保护措施等。
半导体器件的设计
半导体器件的设计
半导体器件的设计是将电子学原理应用到半导体材料上，创造出各种
不同功能的电子器件。
半导体器件的设计包括以下步骤：
1.确定电路需求：确定所需设计器件的功能、性能、规格和接口要求等。
2.确定半导体器件类型：根据电路需求确定采用哪种半导体器件类型，如二极管、晶体管、场效应管、集成电路等。
3.确定材料和工艺：根据半导体器件类型选择适当的半导体材料和工
艺流程，如硅、化合物半导体、SOI等。
4.设计器件电路：按照电路需求设计适合的电路结构，如单级或多级
放大电路、振荡电路、逻辑电路等。
5.优化电路：通过电路仿真和测试，优化器件电路的性能和稳定性。
6.制造芯片：按照设计好的电路进行全流程制造，包括掩模制作、晶
圆制备、工艺流程、探针测试等。
7.测试修正：经过制造后的芯片需要经过严格测试，测试后再根据测
试结果进行修正和改进，确保器件符合规格和性能要求。
8.批量制造：实现器件的规模化生产，保证器件的质量和性能的可重
复性。
玻封放电管 共模电感
玻封放电管共模电感全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：玻封放电管是一种电子元件，也叫做气体放电管或气体导电管，在电子行业中应用广泛。
它的主要作用是在电路中提供一个稳定的导通通道，保护其他电子元件不受过电压的干扰和损坏。
而共模电感则是一种电感元件，用于滤波、隔离和限制电流波形。
在电子电路设计中，常常会同时使用玻封放电管和共模电感，以提高电路的稳定性和性能。
玻封放电管是一种气体导电管，通常包裹在一种强化的玻璃封装中，具有优良的导电性能和耐高温性能。
它在电路中的主要作用是在电压过高时，通过气体导电的方式形成一个导通通道，将过电压通向地线或其他安全通道，从而保护其他元件不受到损坏。
玻封放电管还具有自愈性能，即在放电结束后，它会自动恢复为绝缘状态，不会对电路造成影响。
共模电感是一种电感元件，用于限制共模干扰、滤波和隔离电流波形。
它通常由绕组和铁芯组成，工作时会产生磁场，形成电感作用。
在电路设计中，共模电感可以有效地隔离共模信号，减少电路中的噪声干扰，提高电路的抗干扰性能和稳定性。
共模电感还可以用于滤波，对电路中的高频干扰信号进行滤除，保证电路的正常工作。
在一些电子产品中，玻封放电管和共模电感常常会同时使用，以提高产品的抗干扰性能和稳定性。
在电源适配器中，通过在输入端使用共模电感滤波，可以有效地减少电源干扰；在输出端使用玻封放电管，可以保护产品免受过电压的损害。
这样的设计可以有效地提高产品的可靠性和稳定性，确保产品在各种恶劣环境下也能正常工作。
玻封放电管和共模电感还在许多其他电子领域中发挥着重要作用。
在通信设备、家用电器、工业控制系统等领域，它们都是不可或缺的元器件。
在日常生活中，我们可能并不经常注意到它们的存在，但它们默默地守护着我们的电子设备，确保它们始终稳定可靠地运行。
玻封放电管和共模电感是电子电路设计中重要的元件，它们在保护电路、提高稳定性、抗干扰等方面发挥着重要作用。
在未来的电子领域发展中，它们的应用范围和意义会越来越广泛。
mos管充放电电路
MOS管充放电电路MOS管（金属-氧化物-半导体晶体管）广泛应用于充电和放电电路中。
以下是MOS管充放电电路的基本原理和设计方法：1. 充电电路：充电电路主要由MOS管、充电元件（如电容）和控制电路组成。
当充电电路接通电源，控制电路驱动MOS管导通，使得充电元件两端电压逐渐上升。
当充电元件两端电压达到电源电压时，MOS管自动关断，充电过程停止。
充电电路可以实现对电池或其他储能元件的恒流/恒压充电。
2. 放电电路：放电电路主要由MOS管、放电元件（如电感或电阻）和控制电路组成。
当放电电路接通负载，控制电路驱动MOS管导通，使得放电元件中的电流逐渐增大。
当放电元件中的电流降至预设值时，MOS管自动关断，放电过程停止。
放电电路可以实现对电池或其他储能元件的恒流/恒压放电。
设计MOS管充放电电路时，应注意以下几点：1. 选择合适的MOS管：根据电路需求选择MOS管的类型（如增强型、耗尽型）、导通电阻、额定电压等参数。
2. 充电/放电元件的选择：根据储能元件的特性和充电/放电要求，选择合适的充电/放电元件（如电容、电感等）。
3. 控制电路：设计合适的控制电路，以实现对MOS管的导通/关断控制。
常见控制方法包括脉宽调制（PWM）、开关频率调制等。
4. 保护电路：为防止电路过充、过放、过流等现象，设计保护电路，如电压检测、电流检测等。
5. 电路布局和封装：考虑电路的布局和封装，确保充放电电路在实际应用中的可靠性和稳定性。
根据实际应用需求，可以设计出多种类型的MOS管充放电电路，如升压充电电路、降压充电电路、恒压/恒流充电电路、放电电路等。
在设计过程中，充分考虑MOS管的性能和电路的稳定性，以实现高效的充放电功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
准 则 10A/1s 的 I TSM 值约需 1mm 2 的阴极有效面积 考
虑到该器件的短路阴极结构要损失相当的有效面积 约占 一半 因此芯片的双向总面积约需 4mm 2
３．２ 硅单晶材料的选取 器件的高电流容量必然要求器件具有深结和宽 基区的纵向结构 芯片内 pnp 晶体管的共基极电流增益 为 0.1~0.2 由于 这样
* 必须利用脉冲技术测试
点和从欧姆接触处流出的电流 如果纵向通态电流 部分临近关断时小到可以忽略不计 则横向通态电 流部分接近于此时的维持电流 如图 2 所描述 正方形中心处至任一个短路点 的横向压降可近似表示为
r dr 360 360 ρ V = ∫ IH (r ) d R = ∫ I H r × ρ 2ð rW × θ = 4ð W × θ × IH B B 1
电流增益
维持电流IH是器件从导通态向截止态转换过程 中出现的一种最小的导通电流 件仍为
1
+
2
=1
但 响
1
和
2
是两管呈饱和工作状态时的共基极 所以维持电流 I H 一般比转
电流增益
由于大注入形成的基区自建电场的影
电流增益将增加
折电流 I BO 要略小一些
Ｍａｒｃｈ ２００１
Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ． ２６ Ｎｏ． ２
r 1 0 2
３ 器件的设计考虑
３．１ 芯片尺寸的选取 芯片尺寸受寄生电容和最大脉冲电流的共同限 制 芯片面积越大 结电容 寄生电容 越大 承受的脉冲电流越大 以工频脉冲电流为例 如果 按普通晶闸管的 1000A/cm 2 的正常浪涌电流密度为
Ｍａｒｃｈ ２００１
假设 p 基区的方块电阻 R = ρ / WB =700
２ 器 件 的 结 构 和 基 本 参 数
同双向 pn pn 开关的结构相似 的伏安特性曲线也对称 图 1(a) 示出半 导体放电管的短路阴极结构 由于结构对称 器件 如图 1 (b ) 所示 从图 1(b) 不难看出 器件抑制过压一般靠的是 它的击穿电压的电平箝位作用 击穿电流升至I BO值 时 器件迅速进入导通状态 这时近乎短路通过很 大的浪涌电流或脉冲电流
１ 概 述
半导体放电管 或称固体放电管 是一种新 颖的瞬态过压抑制保护器件 目前 完全由它们替 代气体放电管 用来保护程控交换机 电话机免遭 雷电和交流电源线感应的强脉冲干扰 是理想的换 代产品 在交换机总配线架前 上 设置第一级保护 器件 第二级保护器件设置在振铃继电器之前 第 三级保护器件设于用户线路卡之前 通过这样的三 层保护 伏 推而广之 这类保护器件在诸多必须装置防 雷设施的场合同样可被应用 可使数万伏峰值的电涌消失到不大于 10
Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ． ２６ Ｎｏ． ２
/ 54
万方数据
30 о 则流过一个电流的最终截止点的维持电 流为 0 .7 = 4 . 18 mA R 360 700 × × 12 4ð θ 4ð 按照上述粗略的估算 至少需要设置 4 0 多个 ′ =4 IH =4 短路点 另外 以形成 30 多个电流的最终截止点 从上式不难看出 减小 R 才能 确保器件的维持电流 I H 达到 150mA 以上 合适地提高 p + 扩散 是有利的 也是必要 区的掺杂浓度 V
的
这样
可以适当地减小基区的横向电阻 I H 和 d v / d t 的数值
从
而增大 I BO
４ 器 件 的 转 折 电 流 和 维 持 电 流
转折电流 I BO 是器件从截止态向导通态转换过 程中出现的一种电流
1 1
转换的条件为 +
2
=1
和
2
分别是 pnp 晶体管和 npn 晶体管的共基极 此时 两管呈正常工作状态 此时 转换的条
Design considerations of semiconductor arrester
JI Xiu-ming, SONG Zhe-hao, JIANG Ji-hua
( Changzhou Semiconductor Factory , Changzhou 213001, China )
Abstract: The design considerations of a new type over-voltage protection device used program control telephone exchange equipments is introduced. Keywords: semiconductor arrester; construction; design
的能力 放电能力的优劣以通过的最大脉冲电流来 电流上升率越大 间越短 换句话说 通过电流的持续时间越短 允 许通过的脉冲电流越大 1s 器件放电瞬间 值 待电涌消失后 近乎短路信号电流 只要器 件的维持电流值大于流过器件的最大短路信号电流 器件就能自动恢复到初始的 因此 要求器件具有较 截止状态 复位 为确保被护设备上的信号顺利传送 耐量 面 这样 一方面保证器件反应快速 要求器 以适应 另一方 件还具有较小的寄生电容和较大的电压上升率d v/d t 像雷电那样持续时间短而高的干扰电压 自动复位 100A/1ms
度越大 短路点之间的基区横向电阻就越小 所以 损失越多 发面积越大 d t 越大 阴极的触发周界越长或触
导致大的初始导通面积
短路阴极结构设计的要点就是阴
极的触发周界和短路点的大小及密度 假设阴极短路圆点呈正方形配置 也可以矩形 配置 过 如图 2 所示 这样 正方形中心处是电流 除了流过该处的纵向电 的最终截止点 临近关断时的维持电流就在此处通 电流由两部分组成 流之外 还有一部分必须横向通过 p 基区流入短路
Ｍａｒｃｈ ２００１
涌的目的
器件具有高的电流容量和较大的电流 一般说来 雷电干扰的持续时间 53
将起到快速地消失电
上升率 ( d i / d t )
Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ． ２６ Ｎｏ． ２
万方数据
很短 衡量
约几百微秒
为此要求器件具有快速放电 放电电流越大 例如 放电时 10A/
半导体放电管的设计考虑
纪秀明
常州半导体厂
摘要 关键词 半导体放电管 结构 设计 A 文章编号 100 3-353 X(200 1)03 -0053 -03
宋哲浩
蒋季华
江苏 常州 ２ １ ３ ０ ０ １
介绍了一种程控电话交换机用的新颖过压保护固体器件的设计考虑 TN 335 文献标识码
中图分类号
55
万方数据
足击穿电压和工艺设计 深结和宽基区结构 的共同要
确保器件不会被有用的脉冲信号因快速的电 从而不会影响被护设备的正常工 给出器件的基本参数如表 1
压变化率产生的结电容的位移电流所引起的触发作 用而误导通 作 综上所述 表１ 器件的基本参数值
３．３ 短路阴极结构的设计 器件参数 I BO 结构设计密切相关 I BO I H 和 d v / d t 越大 d i /d t 越小 因此 IH d i/ d t 和 d v/ d t 等均同阴极 例如 另外 阴极短路点面积和密 由于阴极有效面积 从而使 d i /
1ห้องสมุดไป่ตู้
值约
器件的 n 基区宽度必须和其少 所以器
子扩散长度 L P 相当 以保证晶闸管作用正常产生
1
大的维持电流
以便确保器件在经受电涌后自动
很小
加之采用了短路阴极结构
+ -
件的击穿电压 V BR 十分接近于 p n 结的击穿电压 其值的范围约为 190~250V
为了确保制成器件后的 L P 值不小于 100 µ m 考虑必须选取少子寿命不低于 50 µ s 的硅单晶 求 这样 电阻率的选取范围也就被确定了 首先 然后满