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不怕雷擊更猛烈,先進(jìn)大功率TVS為重要供電設(shè)備保駕護(hù)航

鉅大LARGE  |  點擊量:877次  |  2020年02月05日  

三年前的7•23動車事故帶給人們無盡的悲傷,當(dāng)時的事故原因調(diào)查顯示,雷擊導(dǎo)致了列車控制中心設(shè)備和軌道電路發(fā)生故障,錯誤地控制信號顯示,使行車處于不安全狀態(tài)。如果那時的動車機(jī)車上能夠安裝高可靠的防雷擊設(shè)備,也許悲劇就不會發(fā)生,只是已經(jīng)沒有如果……


痛定思痛,天災(zāi)不應(yīng)該成為我們自我安慰的借口,雷擊也不應(yīng)該再次成為引發(fā)事故的元兇。我們有能力通過技術(shù)手段使得列車設(shè)備在運行過程中,即使出現(xiàn)百年一遇的雷電天氣和浪涌電流也不會發(fā)生供電故障而使得行車面臨危險。Littelfuse(力特)的AK系列器件能夠抵御高達(dá)15kA(tp=8/20s)的高能浪涌電流,從而為重要供電設(shè)備保駕護(hù)航。Littelfuse中國核心代理商世強(qiáng)產(chǎn)品經(jīng)理張永龍先生表示。


Littelfuse浪涌保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)跑者


Littelfuse的大功率瞬態(tài)抑制二極管(TVS)浪涌保護(hù)器件產(chǎn)品線AK家族專用于保護(hù)貴重和重要設(shè)備,如電信基礎(chǔ)設(shè)備、工業(yè)瞬態(tài)電壓浪涌抑制系統(tǒng)(TVSS)、鐵路軌道信號控制室、特種和特種電子設(shè)備以及電網(wǎng)和輸電系統(tǒng)等。與傳統(tǒng)方案相比,它壽命更長、保護(hù)電壓更低、體積更小。


Littelfuse生產(chǎn)TVS二極管的歷史悠久,目前出貨量排在全球前兩位。而TVS二極管也是Littelfuse最具特色與核心價值的產(chǎn)品,特別是大功率TVS二極管。其被用于保護(hù)半導(dǎo)體元件免受高電壓瞬變損害,它們的pN結(jié)具有比普通二極管的pN結(jié)更大的橫截面積,因而能夠?qū)⒋箅娏鹘拥?,以避免遭受損壞。張永龍指出。


Littelfuse是浪涌保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)跑者,其瞬態(tài)抑制二極管產(chǎn)品家族十分龐大,從小功率到大功率的產(chǎn)品都有,可以做到很高的功率(30kW),這是很少公司能夠做到的。Littelfuse提供全套的AK大功率系列瞬態(tài)抑制二極管產(chǎn)品。如下圖1所示,完整的AK產(chǎn)品家族包括AK1、AK3、AK6、AK10和AK15系列,客戶如果有特殊的要求還可以定制。



圖1.Littelfuse提供全套的AK大功率系列瞬態(tài)抑制二極管產(chǎn)品。


AK系列大功率瞬態(tài)抑制二極管符合RoHS標(biāo)準(zhǔn),符合UL認(rèn)證,且不含鉛(pb),具有以下獨特優(yōu)勢:


●最高15kA浪涌性能(8x20s波形)


●完整的AK產(chǎn)品家族,包括:AK1、AK3、AK6、AK10和AK15系列


●能夠支持極低的鉗位電壓


●精準(zhǔn)的擊穿電壓(VBR的±5%范圍內(nèi))


●快速響應(yīng)(響應(yīng)時間不到1微秒)


●低斜率電阻


●泄漏電流低(微安級)


●Foldbak技術(shù)可提供卓越的箝位特性


●在峰值脈沖電流的額定范圍內(nèi)工作時,不會出現(xiàn)磨損。


Foldbak專利技術(shù)提供卓越鉗位電壓特性


Littelfuse之所以在大功率防雷方面受到市場的普遍認(rèn)可,這源于他們獨創(chuàng)的Foldbak專利技術(shù)。如下圖2所示,采用Foldbak專利技術(shù),二極管擊穿的形式先是雪崩擊穿,然后是齊納擊穿,最后電壓穩(wěn)定在一個范圍內(nèi)。



圖2.Littelfuse獨家的Foldbak技術(shù)將鉗位電壓降低到設(shè)備雪崩態(tài)值以下,可提供更強(qiáng)的保護(hù)。


很多人以前將這種擊穿稱為硅雪崩,就是一開始的工作模式并非在雪崩模式,當(dāng)電壓到達(dá)雪崩電壓Vbr的時候開始處于雪崩工作模式,在此模式中,TVS管上會有電流流過,會將大部分電流引流到大地,使電壓箝位一個低水平的位置,當(dāng)TVS大反向電壓如果很大,電流一下子到達(dá)Ipp,此時TVS會將大電流泄放到大地,同時將電壓箝位在最大的箝位電壓Vc上,保護(hù)后一級電路不被高壓浪涌損傷。張永龍表示。


本質(zhì)上來看,只需一個AK系列的TVS二極管便可替代一大串為了獲得相同的浪涌電流保護(hù)水平而并聯(lián)起來的分立TVS二極管。因此AK系列可節(jié)省大量電路板空間,簡化了設(shè)計并減少了組件數(shù)量,且在一個單一的通孔封裝(高達(dá)15kA浪涌)或一個SMD封裝(高達(dá)10kA浪涌)中便能做到這些。


AK系列是集成了Foldbak專利技術(shù)的TVS二極管產(chǎn)品,能夠提供高達(dá)15kA的保護(hù),且是市面上能提供最低鉗位電壓的產(chǎn)品。此外,其精準(zhǔn)的擊穿電壓可在電氣線路發(fā)生瞬態(tài)現(xiàn)象時快速響應(yīng)。


一個器件可替換一個模組


據(jù)了解,AK3已經(jīng)被大批量應(yīng)用在基站中,例如華為將其用在電源端防雷和抗浪涌保護(hù)。因為基站一般位于很容易受到嚴(yán)重雷擊和浪涌電流損壞的戶外環(huán)境。浪涌電流會導(dǎo)致基站無法正常工作,更為嚴(yán)重的是,如果對浪涌電流不加以阻止,任其到達(dá)電子系統(tǒng)的線路和電子部件內(nèi)部,將導(dǎo)致火災(zāi)危險。


以前基站都有一個機(jī)房,現(xiàn)在機(jī)房的面積越來越小,有的甚至都沒有了。好多就放在我們的一些塔上或者放在室內(nèi),室內(nèi)的話就需要器件做的越來越小,以前是用的SpD做浪涌的保護(hù)或防雷擊的模組,而現(xiàn)在用AK系列的一個器件就可以替換掉以前的一個模組。張永龍指出。



圖3.用大拇指大小的一個AK系列TVS二極管器件就可以替代掉一個有1本書那么大的SpD模組。


如上圖3所示,采用AK系列的一個大拇指大小的TVS二極管的器件就可以替代掉一個大概有1本書那么大的SpD模組,進(jìn)而可節(jié)省空間,提升系統(tǒng)性能。


此外,傳統(tǒng)的防雷電模塊通常用一年左右的時間就要更換,而采用該半導(dǎo)體保護(hù)器件,不易老化,用幾十年都沒問題,目前已經(jīng)應(yīng)用在了很多通信系統(tǒng)中。Littelfuse還是全世界最早將TVS二極管應(yīng)用在基站中的廠商,而其現(xiàn)在主推的,也是目前業(yè)界反應(yīng)最好的一款產(chǎn)品就是AK系列。


張永龍還特別指出,在通信領(lǐng)域,AK系列除了在基站中得到廣泛使用外,服務(wù)器、刀片服務(wù)器、云存儲及數(shù)據(jù)中心等也都是其用武之地。


雷擊再強(qiáng)也不怕AK6為重要供電設(shè)備護(hù)航


AK系列既可以應(yīng)用于通信設(shè)備中,也可用在工控領(lǐng)域,保護(hù)貴重和重要設(shè)備,如應(yīng)用于工業(yè)瞬態(tài)電壓浪涌抑制系統(tǒng)、鐵路軌道信號控制室、特種和特種電子設(shè)備以及電網(wǎng)和輸電系統(tǒng)等。能夠取代大體積、笨重的防雷電模塊,只用一個手指大小的器件就搞定了。


而在關(guān)乎人們生命安全的動車機(jī)車中,在靜電防護(hù)與防雷擊設(shè)計上,特別要求器件較小的尺寸、較大的雷電吸收能力,這是很高的設(shè)計要求。AK系列TVS產(chǎn)品提供幾乎無限制次數(shù)的浪涌吸收能力,標(biāo)稱范圍內(nèi)無疲勞損傷,長時間可靠工作,非常適用于在火車的控制系統(tǒng)中起到浪涌防護(hù),抗干擾的重要作用。


和競爭對手相比,AK系列產(chǎn)品的抗雷擊的等級更高,由于器件表面采用防火材質(zhì),更加的安全可靠。我很高興的告訴大家,在世強(qiáng)的積極推動和技術(shù)支持下,AK6-170C已經(jīng)在株洲南車批量使用了,并且AK6-170C符合國家標(biāo)準(zhǔn):IEC-61000-4-2ESD,15kV(Air),8kV(Contact)。張永龍進(jìn)一步指出:我們在南車的電子類設(shè)備的測試條件如下圖4所示,可以看到我們的參數(shù)高于國標(biāo)的要求。



圖4.抗擾度實驗要求。


此外,對比傳統(tǒng)的GDT、MOV方案,AK系列產(chǎn)品更加穩(wěn)定,可靠性更高,鉗位電壓更低,大大提升了產(chǎn)品的系統(tǒng)性能。


在另一個人命關(guān)天的領(lǐng)域大型醫(yī)療設(shè)備中,如核磁共振和大型的生命體征監(jiān)護(hù)儀等中也更加需要AK系列的保護(hù)。張永龍?zhí)貏e強(qiáng)調(diào)。


本文小結(jié)


AK系列瞬態(tài)抑制二極管面向大電流雙向設(shè)備打造,專為交/直流線路保護(hù)應(yīng)用而設(shè)計,可防止大型工業(yè)設(shè)備在開關(guān)時產(chǎn)生的浪涌。其設(shè)計極為緊湊,這意味著它的體積只有傳統(tǒng)無源器件的1/10。因此簡化了電路設(shè)計,并減少了在電路板上占用的空間,同時總成本也大大降低。


將AK系列應(yīng)用在動車控制系統(tǒng)中是世強(qiáng)提供給客戶的獨特價值,也是除通信設(shè)備外,AK系列產(chǎn)品的最重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。此外,由于抗雷擊的實驗對設(shè)備的要求非常高,世強(qiáng)還能夠協(xié)調(diào)原廠,安排客戶在東莞、上海、蘇州的專門的抗雷擊實驗室進(jìn)行免費的測試。最后,針對不同客戶的需求,我們甚至可以提供定制化的電路保護(hù)解決方案及測試方案。張永龍表示。


手機(jī)正在變得越來越小,手機(jī)功率放大器的高集成是現(xiàn)在也是未來的發(fā)展趨勢。不斷增加的頻段使得頻譜越來越擁擠,將所有頻段集成在一個功率放大器(pA)中,還要保證良好的線性度和低噪聲,這對于現(xiàn)在的pA廠商是一個挑戰(zhàn)。幸運的是,安華高最具優(yōu)勢的FBAR技術(shù)與它的高性能MMpA相結(jié)合能夠解決這個挑戰(zhàn)。未來,安華高的MMpA中有望集成FBAR濾波器,手機(jī)將會變的更加輕薄和省電。


機(jī)遇總是與挑戰(zhàn)并存,利潤越高的市場也意味著更高的進(jìn)入門檻。當(dāng)一大波智能手機(jī)海外市場行情撲面而來之時,中國的智能手機(jī)廠商你們準(zhǔn)備好了嗎?


關(guān)于世強(qiáng)


世強(qiáng)先進(jìn)成立于1993年,是包括安華高、瑞薩電子、SiliconLabs、Rogers、Melexis、英飛凌、Acam、Alliance、Micrel、Littelfuse、NEMICON、Rep-avago、EMC&RFLabs、EpSON、Ricoh、Cypress、Vincotech、SMI、是德科技(原安捷倫電子測量事業(yè)部)等在內(nèi)的全球知名半導(dǎo)體企業(yè)及測試測量儀器公司在大中國區(qū)的重要分銷商,同時也是眾多電子制造和研發(fā)企業(yè)的重要供應(yīng)商,產(chǎn)品業(yè)務(wù)廣泛覆蓋工業(yè)、安防、醫(yī)療、汽車、智能手機(jī)、通信設(shè)備、消費、智能四表、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。


作為技術(shù)驅(qū)動型分銷企業(yè),世強(qiáng)還擁有成熟的技術(shù)支持團(tuán)隊和系統(tǒng)的服務(wù)流程,根據(jù)需求向客戶提供新產(chǎn)品推介、快速樣品、應(yīng)用咨詢、方案及軟件設(shè)計、開發(fā)環(huán)境、售后及物流等方面的專業(yè)服務(wù)。2013年,世強(qiáng)年銷售額1.8億美金,在全國設(shè)有17個分公司和辦事處,擁有員工近500人。


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