[發(fā)明專利]一種浪涌保護(hù)器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202310892938.8 | 申請日： | 2023-07-20 |
| 公開（公告）號： | CN116613720B | 公開（公告）日： | 2023-09-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 徐佳林;夏冰;葛俊吉;韓正全 | 申請（專利權(quán)）人： | 江蘇展芯半導(dǎo)體技術(shù)有限公司 |
| 主分類號： | H02H9/04 | 分類號： | H02H9/04 |
| 代理公司： | 常州眾慧之星知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32458 | 代理人： | 郭云梅 |
| 地址： | 210012 江蘇省南京市雨花臺*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 浪涌保護(hù)器 | ||
本發(fā)明公開了一種浪涌保護(hù)器，屬于雷電浪涌防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第一穩(wěn)壓二極管與第一電阻，所述第一穩(wěn)壓二極管的陰極連接所述第一開關(guān)管的柵極，所述第一開關(guān)管的源極連接第二開關(guān)管的集電極，所述第一開關(guān)管的漏極連接所述第一電阻的第一端，所述第一電阻的第一端連接所述第二開關(guān)管的門極，所述第一電阻的第二端連接所述第二開關(guān)管的發(fā)射極與所述第一穩(wěn)壓二極管的陽極。本發(fā)明一種浪涌保護(hù)器以及一種浪涌保護(hù)模塊的鉗位電壓幾乎不隨電流變化；電路結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)與應(yīng)用。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及雷電浪涌防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，且特別是有關(guān)于一種浪涌保護(hù)器。
背景技術(shù)
在RTCA/DO-160G機載設(shè)備環(huán)境條件和試驗程序第22章雷電感應(yīng)瞬態(tài)敏感度中描述了對設(shè)備進(jìn)行針腳注入試驗，針腳注入試驗是將選定的瞬態(tài)波形直接施加到?EUT?連接器指定針腳上的試驗技術(shù)，通常施加在針腳和設(shè)備外殼地之間。該試驗方法用于評價設(shè)備接口電路的絕緣耐壓或破壞性容差。
進(jìn)行針腳注入試驗的瞬態(tài)波形的開路電壓波形如圖1所示，短路電流波形如圖2所示，開路電壓峰值為1600V，短路電流峰值為320A，即可認(rèn)為瞬態(tài)波形的內(nèi)阻為5Ω。尖峰電壓從0上升到峰值的時間為6.4us，下降到0.5倍的峰值電壓為69us。
在對設(shè)備進(jìn)行針腳注入試驗時，需要將電壓鉗位到50-60V，以保護(hù)后級電路不受尖峰電壓的影響。因此需要采用浪涌保護(hù)器來確保提供給受保護(hù)電子設(shè)備的電壓不超過其耐壓值。
常用的浪涌保護(hù)器是采用瞬變電壓抑制二極管（TVS）并聯(lián)在輸入端，抑制電壓尖峰，將電壓尖峰鉗位在設(shè)定值。瞬變電壓抑制二極管的等效模型如圖3所示，其中，VBR為擊穿電壓，VCLAMP為鉗位電壓，RDYN為瞬變電壓抑制二極管的等效動態(tài)電阻，IPP為流過瞬變電壓抑制二極管的的額定峰值電流，則瞬變電壓抑制二極管的鉗位電壓表達(dá)式為：
VCLAMP=VBR+IPP*RDYN。
由于瞬變電壓抑制二極管內(nèi)部硅和結(jié)的面積限制了其等效動態(tài)電阻RDYN，即使具有非常大的二極管面積，等效動態(tài)電阻RDYN可以是數(shù)百毫歐姆。因此，瞬變電壓抑制二極管通常具有相對于其反向截止電壓VRWM的高鉗位電壓VCLAMP，且隨著流過二極管的電流越大，鉗位電壓VCLAMP越高，必須采取額外的步驟進(jìn)行穩(wěn)健的系統(tǒng)設(shè)計，以使在輸入端有尖峰電壓時，瞬變電壓抑制二極管的鉗位電壓不超過后級系統(tǒng)的耐壓。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種浪涌保護(hù)器，其具有鉗位電壓不隨電流變化的特點。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案是：
一種浪涌保護(hù)器，包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第一穩(wěn)壓二極管與第一電阻，所述第一穩(wěn)壓二極管的陰極連接所述第一開關(guān)管的柵極，所述第一開關(guān)管的源極連接第二開關(guān)管的集電極，所述第一開關(guān)管的漏極連接所述第一電阻的第一端，所述第一電阻的第一端連接所述第二開關(guān)管的門極，所述第一電阻的第二端連接所述第二開關(guān)管的發(fā)射極與所述第一穩(wěn)壓二極管的陽極。
本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，上述一種浪涌保護(hù)器還包括第二電阻，所述第二電阻的第一端連接所述第一開關(guān)管的漏極，所述第二電阻的第二端連接所述第一電阻的第一端。
本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，上述一種浪涌保護(hù)器還包括第三電阻，所述第三電阻的第一端連接所述第一開關(guān)管的源極，所述第三電阻的第二端連接所述第一開關(guān)管的柵極。
本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，上述第一開關(guān)管為一P型MOSFET。
本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，上述第二開關(guān)管為一IGBT。
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