【极易阅读】TSS半导体放电管参数介绍与选型

TSS是一种PNPN型器件,作为过压保护用于电信和数据通信。其特点是响应快、稳定性高、低电容。应用时需注意不能直接在AC线上使用,以防损坏。关键参数包括:VDRM(最大关断电压)、VS(转折电压)、VT(通态电压)、IDRM(漏电流)、IS(转折电流)、IT(通态电流)和IH(保持电流)。
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简述:

TSS是一种PNPN型的器件,可以看作一个没有门极的晶闸管。当一个浪涌电压超过TSS的关断电压时(VDRM),TSS将电压限制在转折电压以下,这时,当通过TSS的电流超过开关电流,TSS将处于短路的状态。当通过TSS的电流低于去维持电流IH,TSS将重置恢复到高阻抗状态。

应用注意事项:

因为TSS是一个开关型的器件,故不能直接在AC线上使用,他必须放在负载后面,如果不这样做,将会导致TSS击穿损坏。

TSS半导体放电管的特点:

响应速度快,电气特性稳定,高可靠性,低电容,并且因为TSS是一个开关型器件,他不会被过电压损坏。

应用领域:

TSS主要应用于电信行业和数据通信的过压保护,其他领域的应用,应该参考TSS选型指南。

(部分应用案例)

音特部分应用

封装类型:

SMA/DO-214AC,SMB/DO-214AA,TO-92,DO-15,DO-27等;

参数定义:

在这里插入图片描述
VDRM-最大关断电压-使TSS保持关断状态的最大电压。VDRM必须大于被保护电路的最大操作电压。

VS-转折电压-使TSS切换到导通状态的最大电压。TSS的VS必须大于被保护设备能够耐受的瞬时峰值电压。

VT-通态电压-TSS处于导通状态是两端的最大电压。

IDRM-漏电流-TSS处于关断状态时的最大漏电流。

IS-转折电流-TSS切换到导通状态所需的最大电流。

IT-通态电流-最大连续通态电流。

IH-保持电流-使TSS维持在导通状态的最小电流。因为TIA-968-A 4.4.1.7.3指定终端设备的半导体短路状态下电流不能超过140mA,故TSS的保持电流设置在150mA。特定的设计标准,TSS的IH必须大于DC供电端操作和短路电流。

CO-关断状态下电容-关断状态下测量的典型电容。假定插入损耗的临界点是70%原始信号值,TSS最多可以应用于30MHz的信号线上。

IPP-脉冲峰值电流-TSS能承受的最大脉冲峰值电流。对于不需要额外串连电阻的电路,TSS的IPP必须大于等于相关标准要求的防浪涌等级。对于可增加串连电阻的电路,TSS的IPP必须大于等于放浪涌测试时实际的电流。音特电子半导体放电管

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### TSS半导体放电管的技术参数、工作原理及应用场景 #### 技术参数 TSS(Tunneling Schottky Switch)半导体放电管是一种高性能的瞬态电压抑制器件,其技术参数主要包括以下几个方面: - **击穿电压(Breakdown Voltage, Vbr)**:这是TSS管开始导通的临界电压值。当两端电压超过此值时,TSS管进入导通状态[^3]。 - **直流放电电压(DC Discharge Voltage, Ufdc)**:在正常运行条件下,TSS管的直流放电电压应满足特定条件以避免误触发。例如,在普通交流线路上,直流放电电压最小值需满足公式 \( \text{min}(U_{fdc}) \geq 1.8U_P \) 或 \( \text{min}(U_{fdc}) \geq 1.25 \times 1.15U_P \),其中 \( U_P \) 为线路正常运行电压的峰值[^5]。 - **响应时间(Response Time)**:TSS管的响应速度通常在纳秒级别,略低于TVS管但足以应对大多数瞬态过电压事件。 - **最大箝位电压(Maximum Clamping Voltage, Vc)**:这是TSS管在导通状态下能够维持的最大电压值,直接影响保护效果[^3]。 - **浪涌电流能力(Surge Current Capability, Ipp)**:TSS管能够承受的最大瞬态电流值,通常用于衡量其抗浪涌能力[^4]。 #### 工作原理 TSS半导体放电管的工作原理基于肖特基势垒和隧道效应的结合。具体来说,当TSS管两端的电压超过其击穿电压时,内部的肖特基结发生雪崩击穿,导致大量载流子通过隧道效应快速流动,从而使器件进入低阻态,等效于短路状态。此时,TSS管两端的电压被箝位在一个较低的水平,从而保护后续电路免受过电压损害。一旦过电流降至临界值以下,TSS管恢复到高阻态,恢复正常工作状态[^1]。 #### 应用场景 TSS半导体放电管因其优异的性能,在多个领域中得到了广泛应用: - **电力电子系统**:用于保护电源模块、变频器等设备免受雷击、感应浪涌等瞬态过电压的影响[^2]。 - **通信设备**:在电话线路、光纤通信接口等场合中,TSS管可以有效抑制信号线上的瞬态干扰,确保通信质量[^4]。 - **工业自动化**:在工业控制系统中,TSS管常被用作输入/输出端口的保护元件,防止外部干扰对核心控制器造成损害。 - **消费电子产品**:如电视、音响等家用电器中,TSS管可用于保护敏感电路,提高产品的可靠性和安全性。 ```python # 示例代码:模拟TSS管的基本保护功能 def tss_protection(voltage, v_breakdown=30, v_clamp=5): if voltage > v_breakdown: return v_clamp # 箝位电压 else: return voltage # 正常工作状态 # 测试 input_voltage = 40 # 输入电压超过击穿电压 output_voltage = tss_protection(input_voltage) print(f"Output Voltage: {output_voltage}V") # 输出箝位电压 ```
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