瞬态抑制电路布置的制作方法

相关申请的交叉引用

本技术要求2016年6月10日提交的题为“transientsuppressingcircuitarrangements”的美国临时专利申请no.62/348,242的优先权，并且其整体通过引用并入本文。

本发明总体地涉及瞬态抑制电路。更具体地，本发明总体地涉及可以用于减轻可能在信号线上发生的电压瞬态的瞬态抑制电路。

背景技术：

电压瞬态是短持续时间的电压浪涌或尖峰。未受抑制的电压瞬态可能会损坏电路和组件，可能导致系统完全故障。

可能从许多不同的源生成电压瞬态。例如，感应负载的切换，诸如与变压器、发生器、电机和继电器发生的感应负载的切换，可能产生高达数百伏特和安培的瞬态，并且可能持续长达数百毫秒。这种瞬态会对ac和dc电路产生负面影响。

电压瞬态也可能通过雷击(lightningstrike)产生。这种雷击和相关联的电压瞬态可能对连接到电子设备的电线和通信线产生干扰。另一个电压瞬态源已知为汽车负载突降。负载突降是指当负载被移除时车辆中的电源电压会发生什么。如果快速移除负载，例如当在引擎运行的同时电池断开时，电压可能会在稳定与车辆相关联的损坏电气组件之前出现尖峰。

诸如与晶闸管串联的齐纳二极管之类的电路结构已经用于瞬态抑制。然而，当瞬态电压超过150伏时，这种电路结构不能提供足够的瞬态抑制。

技术实现要素：

公开了瞬态抑制电路布置。在瞬态抑制电路的一个实施方式中，至少一个雪崩二极管与diac、用于交流电的硅二极管(sidac)器件或sidactor串联耦合。diac、sidac和sidactor器件中的每一个都被视为阈值电压触发开关。特别地，这种器件被认为是硅双边电压触发开关，当施加阈值电压时，该开关从高阻抗击穿为低阻抗。在另一个实施方式中，多个雪崩二极管与diac、sidac器件或sidactor串联耦合。在另一个实施方式中，至少一个雪崩二极管与sidactor串联耦合。在又另一个实施方式中，多个雪崩二极管与sidactor串联耦合。

附图说明

图1说明了根据实施例的瞬态抑制电路布置。

图2说明了根据实施例的瞬态抑制电路布置。

图3-图5说明了电路布置中使用的器件的击穿特性。

具体实施方式

图1说明了根据实施例的瞬态抑制电路100布置。瞬态抑制电路100可以包括与阈值电压触发开关104串联的雪崩二极管102，阈值电压触发开关104例如时diac、用于交流电的硅二极管(sidac)器件或sidactor。在一个实施方式中，阈值电压触发开关104是sidactor。

雪崩二极管102和sidactor104可以串联耦合在第一输入端子106和第二输入端子108之间。在一个实施方式中，第一输入端子106或第二输入端子108耦合到地。可以向第一输入端子106和第二输入端子108中的至少一个提供电源电压。电源电压可以向耦合到第一输入端子106和第二输入端子108中的至少一个的设备器件(未示出)提供电压。提供雪崩二极管102和sidactor104的串联布置以保护设备器件等免受可能存在于第一输入端子106和第二输入端子108中的至少一个处的电压瞬态。

在一个实施方式中，雪崩二极管102具有vz的击穿电压，且sidactor104具有vso的击穿电压。在一个实施方式中，vz等于或者标称上高于在第一输入端子106和第二输入端子108中的至少一个处提供的电源电压。在一个实施方式中，vz+vso低于与设备器件相关联的电压的击穿。在特定实施方式中，vz+vso约为1000-1500伏。在另一个实施方式中，vz+vso约为3000-3500伏。

图2说明了根据实施例的瞬态抑制电路200布置。瞬态抑制电路200可以包括与阈值电压触发开关204串联的多个雪崩二极管202，阈值电压触发开关204例如是diac、用于交流电的硅二极管(sidac)器件或sidactor。在一个实施方式中，阈值电压触发开关204是sidactor。两个以上的雪崩二极管202可以与sidactor204串联耦合。

雪崩二极管202和sidactor204可以串联耦合在第一输入端子206和第二输入端子208之间。在一个实施方式中，第一输入端子206或第二输入端子208耦合到地。可以在第一输入端子206和第二输入端子208中的至少一个处提供电源电压。电源电压可以向耦合到第一输入端子206和第二输入端子208中的至少一个的设备器件(未示出)提供电压。提供雪崩二极管202和sidactor204的串联布置以保护设备器件等免受可能存在于第一输入端子206和第二输入端子208中的至少一个处的电压瞬态。

在一个实施方式中，雪崩二极管202分别具有vz和vfb的击穿电压，且sidactor204具有vso的击穿电压。在一个实施方式中，vz+vfb+vso低于与设备器件相关联的电压的击穿。在特定实施方式中，vz+vfb+vso约为1000-1500伏。在另一个实施方式中，vz+vfb+vso约为3000-3500伏。在一个实施方式中，器件202为折返(fb)(例如，foldbak^tm)二极管。

图3说明了雪崩二极管102和202的击穿特性。附图标记300示出了与雪崩二极管102和202相关联的初始击穿区域。电压在x轴上表示，并且电流在y轴上表示。

图4说明了阈值电压触发开关104或204的击穿特性，阈值电压触发开关104或204例如是diac、用于交流电的硅二极管(sidac)器件或sidactor。附图标记400示出了与阈值电压触发开关104或204相关联的初始击穿区域，阈值电压触发开关104或204例如是diac、用于交流电的硅二极管(sidac)器件或sidactor。vz+vso和vz+vfb+vso的击穿特性类似于图4中所示的击穿特性，但是初始击穿区域将大于附图标记400处所示的击穿区域。电压在x轴上表示，并且电流在y轴上表示。

图5说明了实现为折返(例如，foldbak)二极管的器件202的击穿特性。附图标记500示出了与实现为fb(例如，foldbak)二极管的器件202相关联的初始击穿区域。电压表示在x轴上，并且电流表示在y轴上。

参考某些实施例公开了瞬态抑制电路布置，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本技术的权利要求的精神和范围的情况下，可以进行各种改变并且可以替换等同物。在不脱离权利要求的范围的情况下，可以进行其它修改以使特定情况或材料适应上面公开的教导。因此，权利要求不应被解释为限于所公开的任何一个特定实施例，而是限于落入权利要求范围内的任何实施例。