來(lái)源：羅姆半導(dǎo)體社區(qū)

關(guān)于過(guò)電壓抑制

瞬變威脅—什么是瞬變？

電壓瞬變的定義是電能的短時(shí)激增，它們是先前存儲(chǔ)的電能或者通過(guò)其他方式（比如大電感負(fù)載或雷電）引入的電能的突然釋放的結(jié)果。在電氣或電子電路中，這種能量可以通過(guò)控制開關(guān)動(dòng)作，或通過(guò)隨機(jī)誘導(dǎo)來(lái)從外源的電路中以一種可預(yù)測(cè)的方式得到釋放。

重復(fù)性瞬變常常歸因于電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)或者反應(yīng)性電路原件的切換。而另一方面，隨機(jī)瞬變通常是由閃電和靜電放電（ESD）引起的。閃電和ESD的發(fā)生一般是不可預(yù)知的，并可能需要對(duì)精細(xì)監(jiān)測(cè)進(jìn)行精確的測(cè)算，特別是當(dāng)瞬變?cè)陔娐钒鍖用嫔险T發(fā)的情況下。

雷擊的指數(shù)上升時(shí)間范圍在1.2μsec到10_sec之間（基本上是10%到90%），持續(xù)時(shí)間在50_sec到1000_sec之間（峰值的50%）。另一方面，ESD是一種持續(xù)時(shí)間更短的事件。上升時(shí)間少于1.0ns也是典型特點(diǎn)。整個(gè)持續(xù)時(shí)間大約為100ns。

元件小型化導(dǎo)致對(duì)電應(yīng)力的敏感性增加。例如，微處理器具有無(wú)法應(yīng)對(duì)ESD引起的高電流的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電路徑。此類元件在非常低的電壓環(huán)境下工作，因此電壓干擾必須加以控制，以防止設(shè)備中斷以及潛在的或?yàn)?zāi)難性故障。

如今，敏感的微處理器在范圍廣泛的器件中得到普遍應(yīng)用。從家用電器，如洗碗機(jī)，到工業(yè)控制，甚至玩具中都會(huì)使用微處理器來(lái)提高功能性和效率。

現(xiàn)在大多數(shù)車輛也會(huì)采用多個(gè)電子系統(tǒng)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)、車內(nèi)溫度、剎車，或者在某些情況下，控制轉(zhuǎn)向、牽引系統(tǒng)和安全系統(tǒng)。

許多電器和汽車內(nèi)的子組件或支持組件（如電動(dòng)馬達(dá)或附件）都會(huì)將整個(gè)系統(tǒng)暴露在瞬變威脅之下。

靜電放電的特點(diǎn)是非?？焖俚纳仙龝r(shí)間、非常高的峰值電壓和電流。這種能量是物體之間正負(fù)電荷不平衡的結(jié)果。當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)，雷擊事件可產(chǎn)生能在附近電纜上引起大幅度瞬變的磁場(chǎng)。云到云的雷擊不僅會(huì)影響到架空電纜，還能影響到埋地電纜。一個(gè)即使是1英里外（1.6公里）的雷擊也會(huì)在電纜上產(chǎn)生70伏的電壓。在云對(duì)地的雷擊中所產(chǎn)生的瞬變影響更大。

電感負(fù)載的切換產(chǎn)生高能量瞬變，會(huì)隨不斷增加的重負(fù)載大幅增加。當(dāng)電感負(fù)載被切斷時(shí)，崩潰的磁場(chǎng)被轉(zhuǎn)換成呈現(xiàn)為一個(gè)雙指數(shù)瞬變的電能。取決于不同的來(lái)源，這些瞬變的強(qiáng)度可高達(dá)數(shù)百伏和數(shù)百安，持續(xù)時(shí)間達(dá)400毫秒。典型的感應(yīng)瞬變來(lái)源包括，發(fā)電機(jī)、繼電器、馬達(dá)、變壓器等。

汽車中其他直流電動(dòng)機(jī)也會(huì)導(dǎo)致類似的瞬變。例如，直流電動(dòng)機(jī)電力設(shè)施，如電動(dòng)鎖、電動(dòng)座椅和電動(dòng)車窗。這些直流電動(dòng)機(jī)的不同應(yīng)用會(huì)對(duì)敏感的電子元件產(chǎn)生與外部環(huán)境中所產(chǎn)生的瞬變一樣有害的瞬變。

這些實(shí)例是電氣和電子系統(tǒng)中所常見的。由于負(fù)載的大小因應(yīng)用而各有不同，波形、持續(xù)時(shí)間、峰值電流和峰值電壓都是存在于真實(shí)世界的瞬變中的變量。一旦可以對(duì)這些變量進(jìn)行估計(jì)，就可以選擇一種合適的抑制器技術(shù)。

審核編輯黃宇