不怕雷擊來的更猛烈，先進大功率TVS為重要供電設(shè)備保駕護航

　　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15kA(tp=8/20μs)的高能浪涌電流，從而為重要供電設(shè)備保駕護航。”Littelfuse中國核心代理商世強產(chǎn)品經(jīng)理張永龍先生表示。

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

　　Littelfuse的大功率瞬態(tài)抑制二極管(TVS)浪涌保護器件產(chǎn)品線——AK家族——專用于保護貴重和重要設(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、國防和航空電子設(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箅娏鹘拥兀员苊?遭受損壞。” 張永龍指出。

　　Littelfuse是浪涌保護技術(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認證，且不含鉛(Pb)，具有以下獨特優(yōu)勢：

　　●最高15kA浪涌性能(8x20μs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，可提供更強的保護。

　　“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15kA浪涌)或一個SMD封裝(高達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15kA的保護，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。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房，現(xiàn)在機房的面積越來越小，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。