瞬態(tài)保護(hù)設(shè)備
　　瞬態(tài)尖峰可能是由雷擊，附近的機(jī)械，負(fù)載開關(guān)的電源飆升等引起的。一個(gè)例子是現(xiàn)代汽車，在該汽車上不斷增加的車載電子設(shè)備連接到電池和交流發(fā)電機(jī)。交流發(fā)電機(jī)的輸出可能是不穩(wěn)定的，例如電池?cái)嚅_連接或啟動(dòng)車輛時(shí)。
　　該負(fù)載垃圾場(chǎng)可能會(huì)達(dá)到一百伏，在12 V或24 V導(dǎo)軌上損壞了電子設(shè)備。在電動(dòng)汽車（EV）中，牽引逆變器和機(jī)上充電器可以由更有效的SIC設(shè)備驅(qū)動(dòng)。這些設(shè)備需要在門輸入處進(jìn)行保護(hù)，以免在負(fù)載下切換引起的瞬變。
　　可以連接保護(hù)設(shè)備，例如保險(xiǎn)絲，也可以與受保護(hù)的敏感電路并行連接。串聯(lián)連接的設(shè)備通常適用于更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間潮流，而平行保護(hù)設(shè)備用于高電流和短持續(xù)時(shí)間潮流，這更常見。
　　在平行保護(hù)設(shè)備的分組中，存在幾種選項(xiàng)。其中一些顯示在表1中。

　　表1：平行連接的瞬態(tài)電涌保護(hù)設(shè)備的摘要
　　平行保護(hù)設(shè)備的基本原理是一旦達(dá)到一定的電壓水平，然后將電壓固定在此水平上，以便所有電流流過它，直到潮流瞬態(tài)事件結(jié)束為止。對(duì)任何平行連接的電涌保護(hù)設(shè)備的一些基本要求是：
　　低電容：在正常操作期間，保護(hù)裝置不應(yīng)影響信號(hào)功率向受保護(hù)電路的傳遞。保護(hù)設(shè)備的電容和輸入處的任何串聯(lián)電阻形成低通濾波器。這會(huì)降低信號(hào)質(zhì)量，尤其是在高開關(guān)頻率應(yīng)用中。在這種情況下，低電力保護(hù)裝置可能是重要的要求。
　　低泄漏：并行連接的設(shè)備在正常操作下的任何泄漏都會(huì)增加凈備用功率。這可能是電池動(dòng)力系統(tǒng)中的重要考慮因素。
　　單向和雙向保護(hù)：例如，當(dāng)信號(hào)在名義上始終為正時(shí)，可以使用單向保護(hù)設(shè)備，并且該設(shè)備可以防止任何負(fù)面潮流。雖然雙向設(shè)備都可以在兩個(gè)方向上進(jìn)行保護(hù)，但在保護(hù)層面可以保持權(quán)衡，并取決于所需的正常操作電壓范圍。
　　快速響應(yīng)：根據(jù)應(yīng)用程序，可能需要小于1.0 ns的響應(yīng)時(shí)間。這次也很大程度上取決于外部寄生蟲，例如痕量長(zhǎng)度的電感。這里的重要因素是在載荷上看到的亮壓電壓或瞬態(tài)的一部分，然后在整個(gè)夾緊集合之前。
　　擊穿，夾緊電壓和動(dòng)態(tài)電阻：工作電壓是正常運(yùn)行的區(qū)域。故障電壓（V BR）或保護(hù)設(shè)備打開的電壓需要略高于此工作電壓。設(shè)備打開后，電流流與其內(nèi)部電壓通過其動(dòng)態(tài)電阻（R DYN）的下降有關(guān)。峰值級(jí)脈沖電流（I PP ）處的夾緊電壓（V夾）如下等式所示： V夾具= V Br + I Pp X R Dyn Dyn，因此，低r Dyn可確保潮流夾具的夾緊電壓接近V BR。 V夾需要低于設(shè)備的振蕩電壓等級(jí)或受保護(hù)的負(fù)載。 V BR的溫度響應(yīng)也可能是確保整個(gè)操作溫度范圍內(nèi)安全操作的重要考慮因素。
　　重復(fù)的激增能力和失敗模式：在重復(fù)刺激下的可靠性可能是重要的安全考慮因素。在許多情況下，保護(hù)裝置的溫度升高可能是一個(gè)限制因素。因此，這種涌動(dòng)脈沖之間的時(shí)間以及保護(hù)裝置的散熱器可能是要考慮的重要因素。對(duì)于這些設(shè)備的優(yōu)選故障模式，短暫的失敗模式，因?yàn)檫@可以保護(hù)下游組件。
　　電視二極管在2 - 250 AI PP保護(hù)中廣泛使用，因?yàn)樗鼈冊(cè)谛阅?，可靠性和成本方面提供了折衷。在故障時(shí)載體隧道物理學(xué)作用的Zener二極管用于較低的電壓和較低的功率等級(jí)。基于雪崩故障的電視二極管在更高的功率水平上更廣泛地使用。這些通常具有V Br的正溫系數(shù)。齊納和TVS二極管之間的一個(gè)重要區(qū)別也是用于電視二極管的更強(qiáng)大的后端組件，以及針對(duì)較高功率評(píng)級(jí)的可靠性和降溫改善的較大的模具尺寸。
　　SIC門保護(hù)的不對(duì)稱電視二極管
　　Littelfuse近發(fā)布了新的一系列不對(duì)稱電視二極管。這些雙向電視二極管具有不同的前向和反向V BR和V夾具等級(jí)，并且針對(duì)用于SIC MOSFET設(shè)備的門保護(hù)。例如，讓我們看一下Infineon技術(shù)的1200 V SIC MOSFET的數(shù)據(jù)表，AIMCQ120R040M1T。該設(shè)備具有電動(dòng)汽車電源轉(zhuǎn)換中的潛在應(yīng)用，其靜態(tài)門電壓（V GS）等級(jí)為-5V / +23V。
　　在許多情況下，負(fù)VG被用來完全關(guān)閉設(shè)備，并地降低寄生寄生轉(zhuǎn)彎的風(fēng)險(xiǎn)，這是由于在硬開關(guān)條件下的排水節(jié)點(diǎn)過渡中的米勒耦合以及地減少開關(guān)損耗的風(fēng)險(xiǎn)。 SIC MOSFET的可靠性和性能，尤其是其柵極氧化物，閾值電壓的穩(wěn)定性以及循環(huán)循環(huán)的狀態(tài)電阻的漂移，通過控制VGS在柵極節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生的任何瞬態(tài)時(shí)，可以通過控制VG在等級(jí)內(nèi)進(jìn)行改善。
　　因此，保護(hù)??SIC MOSFET的門節(jié)點(diǎn)免受電壓瞬變的壓力對(duì)于確保預(yù)期系統(tǒng)壽命的可靠性至關(guān)重要。在上面的示例中，-4V和+18 V之間的VGS操作可能會(huì)提供舒適的防護(hù)樂隊(duì)?？梢酝ㄟ^使用在此上方以電壓級(jí)別打開的保護(hù)設(shè)備來確保這一點(diǎn)。
　　SIC MOSFET所需的不對(duì)稱門保護(hù)已經(jīng)使用了多個(gè)Zeners/TVS二極管。新的TPSMBXX05系列電視二極管可以用單組分解決方案替換它們。顯示二極管實(shí)現(xiàn)的基本示意圖如圖1所示。

　

　　圖1：具有新的TPSMBXX05不對(duì)稱電視二極管的基本電路示意圖顯示SIC MOSFET門保護(hù)（Littelfuse）
　　圖2描述了這個(gè)新系列的一些電氣特性。

　

　　圖2：新的TPSMBXX05不對(duì)稱電視二極管的電氣特性（Littelfuse）
　　如圖2所示，該系列中有各種正V BR電壓，范圍從15 V到20V。陰性V BR設(shè)置為該系列的5V。10，1000 US脈沖的正I PP值（按ISO 76371-3電瞬態(tài)指南）的正值范圍從24.6 a到正方向的24.6 a到18.6 a，在負(fù)方向上為60 a。這對(duì)應(yīng)于在每個(gè)端子上安裝在5mm x 5mm銅墊上的25°C下的峰值脈沖功率耗散等級(jí)（這對(duì)應(yīng)于I PP X V夾）。
　　設(shè)備的代表性IV曲線如圖3所示。

　

　　圖3：TPSMBXX05不對(duì)稱電視二極管的IV曲線特性（Littelfuse）