霍爾接近傳感器三大常見電路保護(hù)器件介紹
霍爾接近傳感器電路維護(hù)主要有兩種方式:過壓維護(hù)和過流維護(hù)。選擇恰當(dāng)?shù)碾娐肪S護(hù)器件是完成高效、牢靠電路維護(hù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,觸及到電路維護(hù)器件的選型,我們就必需要曉得各電路維護(hù)器件的作用。在選擇電路維護(hù)器件的時(shí)分我們要曉得維護(hù)電路不應(yīng)干擾受維護(hù)電路的正常行為,此外,其還必需避免任何電壓瞬態(tài)形成整個(gè)系統(tǒng)的反復(fù)性或非反復(fù)性的不穩(wěn)定行為。
電路維護(hù)最常見的器件有三:GDT、MOV和TVS。
1.GDT(陶瓷氣體放電管)
GDT有單極和三極兩種方式。三極GDT是一個(gè)看似簡單的器件,能在大難臨頭的關(guān)鍵時(shí)辰堅(jiān)持一個(gè)差分線對的均衡:少許的不對稱能夠使瞬變脈沖優(yōu)先耦合到均衡饋線的某一側(cè),因此產(chǎn)生一個(gè)宏大的差分信號。即便瞬變事情對稱地發(fā)作在均衡饋線上,兩個(gè)維護(hù)器件響應(yīng)特性的微小差異也會使一個(gè)毀壞性的脈沖振幅呈現(xiàn)在系統(tǒng)的輸入端上。三極GDT在一個(gè)具有共用氣體容積的管內(nèi)提供一個(gè)差分器件和兩個(gè)并聯(lián)器件。形成一對電極導(dǎo)通的任何條件都會使一切三個(gè)電極之間導(dǎo)通,由于氣體的狀態(tài)(絕緣狀態(tài)、電離狀態(tài)或等離子狀態(tài))決議了放電管的行為。
在正常的工作條件下,一只GDT的并聯(lián)阻抗約為1TΩ ,并聯(lián)電容為1pF以下。當(dāng)施加在GDT兩端的電勢低于氣體電離電壓(即“輝光”電壓)時(shí),GDT的小漏電流(典型值小于1 pA)和小電容簡直不發(fā)作變化。一旦GDT到達(dá)輝光電壓,其并聯(lián)阻抗將急劇降落,從而電流流過氣體。不時(shí)增加的電流使大量氣體構(gòu)成等離子體,等離子體又使該器件上的電壓進(jìn)一步降低至15V左右。當(dāng)瞬變源不再繼續(xù)提供等離子電流時(shí),等離子體就自動(dòng)消逝。GDT的凈效果是一種消弧作用,它能在1ms內(nèi)將瞬變事情期間的電壓限制在大約15V以下。GDT的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是迫使大局部能量耗費(fèi)在瞬變的源阻抗中,而不是耗費(fèi)在維護(hù)器件或被維護(hù)的電路中。GDT的觸發(fā)電壓由信號電壓的上升速率(dV/dt)、GDT的電極距離、氣體類型以及氣體壓力共同肯定。該器件能夠接受高達(dá)20 kA的電流。
2.MOV(壓敏電阻)
它是一種是隨電壓而變化的非線性電阻器。燒結(jié)的金屬氧化物構(gòu)成一種猶如兩個(gè)背對背串接的齊納二極管的構(gòu)造。在正常工作狀況下,MOV的典型漏電流為10 mA量級,并聯(lián)電容約為45 pF。電壓升高到超越MOV閾值,就會使其中一個(gè)散布式齊納二極管產(chǎn)生雪崩,因此使該器件對被維護(hù)的節(jié)點(diǎn)停止箝位。不時(shí)增加的電流最終使器件兩端的電壓上升——這是大多數(shù)批量資料都有的一個(gè)限制要素。
作為一種箝位器件,MOV能大量吸收瞬變能量,而氣體放電管則將瞬變能量耗散在瞬變源阻抗以及瞬變源與被維護(hù)節(jié)點(diǎn)之間的電阻中。在允許MOV的漏電和并聯(lián)電容的應(yīng)用場所(如電源、POTS和工業(yè)傳感器),MOV可配合GDT,對閃電惹起的瞬變停止良好的二次防護(hù),由于MOV的觸發(fā)速度要比氣體等離子體避雷器快一個(gè)數(shù)量級。重復(fù)呈現(xiàn)的過熱應(yīng)力的累積會使MOV過熱,降低其性能。因而,務(wù)必認(rèn)真剖析你打算支持的瞬變標(biāo)準(zhǔn),肯定你請求MOV吸收的總能量和最壞狀況下的瞬變反復(fù)率,激進(jìn)地制定器件的規(guī)格。
3.TVS(瞬變電壓制制器)
一個(gè)TVS的并聯(lián)電容通常只要幾十皮法,但有些新的TVS的并聯(lián)電容增加了不到10 pF。電壓最低的TVS,其漏電流常常為100mA以上,而工作電壓為12V以上的TVS,其漏電流則為5mA以下。當(dāng)前TVS的開展趨向是進(jìn)步集成度,支持高密度便攜設(shè)備。在芯片尺寸封裝中包含多個(gè)器件,使節(jié)點(diǎn)間隙更好地匹配被維護(hù)的IC或接口銜接器。集成的TVS與EMI濾波器可在一個(gè)封裝內(nèi)完成兩個(gè)關(guān)鍵任務(wù),并可簡化經(jīng)過I/O口布放總線的工作。多個(gè)TVS封裝因其小巧而成為高密度組件中最常見的維護(hù)器件。
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