半导体放电管的Spice仿真和参数说明
本来想获取气体放电管的Spice模型,但是找了一圈无果,从littelfuse上找到了半导体放电管P0640SCLRP的Spice模型,使用Cadence对该元件进行仿真,本文仅记录步骤,目的在于对放电管有个感性认识。
图1 P0640SCLRP参数(绿色背景部分)
图2 P0640SCLRP I-V曲线
Vs@100V/us(转折电压)为77V,Vdrm(峰值闭态电压)为58V,Vt(开启电压)为4V。
图3 P0640SCLRP的仿真原理图
图4 仿真结果(红色为模拟的输入电压脉冲,蓝色为流过放电管的电流,绿色为负载电压)
上图可以看出,在100V/us的条件下,手册给出的切换电压Vs=77V,仿真结果为93V;手册给出的峰值闭态电压Vdrm=58V,仿真结果中,在58V之后,流过放电管的电流开始出现并逐渐增加;手册给出的开启电压Vt=4V,仿真结果为5.6V。
根据仿真结果,得出以下方法和结论:
1. 重点关注3个电压参数Vdrm、Vt和Vs,无需关注具体含义,将3个电压值从小到大排列,按照手册值,依次为:4V、58V和77V,只要加在放电管的电压大于3个电压值的最大值Vmax,它就开始工作,即将电压强制压低至3个电压值的最小值Vmin,那么58V的作用是什么?大于58V,电流开始出现(见上图的仿真结果)。
2. 线路正常工作电压必须小于3个电压值的最小值Vmin。否则,当Vmin=4V,即开启电压Vt=4V,若线路工作电压为5V,意味着被保护线路正常工作时,放电管会开启,这样是不允许的。
3. 对3个电压的理解为:当小于4V,放电管不发挥作用,对线路无影响;当大于4V且小于58V,放电管开启了,但是无电流;当大于58V,电流陡增;当大于77V,放电管发挥作用,将电压限制在4V。
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