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半導(dǎo)體避雷器的工作原理

2010年12月16日 14:49中山市澳美高電子有限公司點(diǎn)擊量：2609

        半導(dǎo)體避雷器是這樣工作的：

　　半導(dǎo)體放電管有兩種擊穿狀態(tài)，即鉗位和導(dǎo)通。他可以看成是有兩個(gè)反向并聯(lián)的可控硅（即4層PN結(jié)器件反并聯(lián)）組成，利用Si晶體內(nèi)部的電子和空穴的輸運(yùn)原理進(jìn)行工作。圖2只滑出其中一個(gè)。其工作原理如下：
　　
　　1、當(dāng)被保護(hù)設(shè)備或線(xiàn)路處于正常工作狀態(tài)時(shí)（V≤VBR），PN結(jié)J1和J3處于正向偏置，J2處于反向偏置狀態(tài)，此時(shí)流過(guò)器件中的電流僅為PN結(jié)反向偏置的微弱漏電流（I≤10-8μA），器件上在特性曲線(xiàn)的OA段，如圖2（a）所示。
　　
　　2、當(dāng)線(xiàn)路上出現(xiàn)較低的過(guò)電壓時(shí)（VBR≤V≤VBO），PN結(jié)J2雪崩擊穿，器件的工作狀態(tài)進(jìn)入了特性的AB段，處于鉗位狀態(tài)并開(kāi)始釋放過(guò)電流，如圖2（b）所示。流過(guò)的器件的過(guò)電流經(jīng)過(guò)P1區(qū)時(shí)，在該區(qū)的等效電阻造成的一定的電位差（壓降），由于金屬電極的短路作用，摻雜濃度高（即電阻率低）的N1區(qū)的電位與P1區(qū)的外緣相同，該電位差就成為PN結(jié)J1的偏置電壓。上述原理可用圖3的等效電路來(lái)表示，圖1種T1和T2分別為等效三極管N1P1N2和P1N2P2，R為P1區(qū)的等效電阻，也就是三極管T1的偏置電阻。此時(shí)三極管T2的作用可以等效為一個(gè)普通的二極管和一個(gè)反向的瞬態(tài)二極管串聯(lián)。
　　
　　3、當(dāng)線(xiàn)路上過(guò)電壓繼續(xù)上升達(dá)到到器件的VBO時(shí)，P1區(qū)的壓降達(dá)到門(mén)限電壓是控制硅N1P1N2P2被觸發(fā)導(dǎo)通，N1區(qū)的載流子（電子）在電場(chǎng)的作用下穿過(guò)厚度較薄的P1區(qū)直接進(jìn)入N2區(qū)使得器件的等效電阻迅速下降并吸收大的過(guò)電流，從而起到保護(hù)作用。此時(shí)器件工作特性曲線(xiàn)的CD段，如圖2（c）所示。從等效電路上看，過(guò)電壓上升導(dǎo)致電阻R的壓降上升，就使T1的偏置電壓Vbe上升，T1導(dǎo)通，又使T2得到偏置，從而使整個(gè)器件進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。
　　
　　4、當(dāng)外來(lái)過(guò)電壓消失時(shí)，回路電流逐漸減小，一直降到保持電流以下時(shí)，器件自動(dòng)地退出導(dǎo)通狀態(tài)，再次轉(zhuǎn)入到正常工作的截止?fàn)顟B(tài)。
　　
　　由上述動(dòng)作過(guò)程的分析可以得知，半導(dǎo)體放電管在較高能量的過(guò)電壓浪涌沖擊時(shí)，能夠使自身等效電阻降低并有效的釋放過(guò)電流，既能使被保護(hù)設(shè)備得到有效的保護(hù)，又能使自身不因功能耗過(guò)大而燒毀。
　　
　　主要經(jīng)營(yíng)：攝像機(jī)三合一等電位避雷器、視頻二合一等電位避雷器、有線(xiàn)電視傳輸網(wǎng)絡(luò)放大器防雷器、純電源防雷器、光接收機(jī)防雷器、電腦交換機(jī)防雷器、同軸衛(wèi)星信號(hào)防雷器、視頻會(huì)議系統(tǒng)避雷器
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