Тепловыделяющая сборка ТВС — Что такое Тепловыделяющая сборка ТВС?

Тепловыделяющая сборка (ТВС) — машиностроительное изделие, содержащее ядерные материалы и предназначенное для получения тепловой энерги

Тепловыделяющая сборка (ТВС) — машиностроительное изделие, содержащее ядерные материалы и предназначенное для получения тепловой энергии в ядерном реакторе за счёт осуществления контролируемой ядерной реакции.

Обычно представляет собой четырёхгранный (PWR) или шестигранный (ВВЭР) пучок ТВЭЛов длиной 2,5-3,5 м (что примерно соответствует высоте активной зоны) и диаметром 30-40 см, изготовленный из нержавеющей стали или сплава циркония (для уменьшения поглощения нейтронов).

Твэлы собираются в ТВС для упрощения учёта и перемещения ядерного топлива в реакторе. В одной ТВС обычно содержится 150-350 твэлов, в активную зону реактора обычно помещается 200-450 ТВС.

Среди Российских ТВС известны следующие:

ТВС реакторов ВВЭР-440

ТВС ВВЭР-440 состоит из пучка твэлов, головки, хвостовика и чехла. Твэлы в пучке расположены по треугольной решётке и объединены между собой дистанционирующими решётками «сотового» типа, закреплёнными на центральной трубе, и нижней опорной решёткой, закреплённой на хвостовике. Головка и хвостовик ТВС жестко по шестигранной поверхности соединены с чехлом, являющимся несущим элементом конструкции. Пучок состоит из 126 твэлов.
ТВСА

ТВСА альтернативной конструкции с жёстким каркасом, формируемым шестью уголками и дистанционирующими решётками. Главный упор был сделан на увеличение глубины выгорания, повышение эксплуатационной надёжности и усиление изгибной жёсткости ТВС. Выполненная модернизация сборок позволила продлить срок их эксплуатации до 4-5 лет, а также предоставила возможность работать в манёвренном режиме (суточное изменение мощности энергоблока).

Разработка «ОКБМ имени И. И. Африкантова».

ТВСА-АЛЬФА

Эволюционное развитие базовой конструкции ТВСА. ТВСА-АЛЬФА комплектуется восьмью дистанционирующими решётками увеличенной высоты с оптимизированной геометрией ячейки, твэлами с оболочкой меньшей толщины и таблетками без отверстия.

ТВСА-T

ТВСА с сокращенным до восьми количеством дистанционирующих решёток. Модификация ТВСА для поставок на АЭС «Темелин» (Чехия) для замены топлива американской компании «Вестингауз».

ТВСА-У

ТВСАУ с удлиненной активной частью.

ТВСА-PLUS

Разрабатываемая конструкция ТВСА рассчитанная на эксплуатацию в 18-месячном топливном цикле при работе на мощности 104 % от номинальной.
РК-3

Бесчехловая ТВС третьего поколения. Технический проект кассеты базируется на опыте эксплуатации комплекса кассет второго поколения и технических решениях воплощенных в кассетах ВВЭР-1000 (ТВСА и ТВС-2)

ТВС реакторов ВВЭР-1000

ТВС ВВЭР-1000 представляет собой активную конструкцию из 312 твэлов, закреплённых в каркасе из 18 направляющих каналов, 15 дистанционирующих и одной нижней решётки.

Концевые детали ТВС служат для фиксации кассеты в установочных гнёздах активной зоны. Верхняя концевая деталь (головка) обеспечивает взаимодействие с внутрикорпусными устройствами реактора и поджатие ТВС от всплытия, а также разъёмное соединение с каркасом ТВС. Нижняя концевая деталь (хвостовик) обеспечивает заданное местоположение кассеты в активной зоне, а также организацию протока теплоносителя.

Основные конструктивные особенности отечественной конструкции ТВС связаны, прежде всего, с формой её поперечного сечения. В отличие от мировых аналогов, базирующихся на прямоугольной форме, ТВС ВВЭР-1000 имеет гексагональное (шестигранное) сечение. При прочих равных условиях гексагональная форма ТВС обеспечивает более высокую однородность поля расположения твэлов и гарантирует сохранность ТВС во время транспортно-технологических операции при её изготовлении и при эксплуатации на АЭС.

УТВС

В отличие от штатной ТВС ВВЭР-1000 каркас УТВС изготовлен из циркония, а не из нержавеющей стали. В УТВС в качестве выгорающего поглотителя используется оксид гадолиния, равномерно распределённый по объёму топливных таблеток нескольких твэгов (твэлы с гадолинием). УТВС — разборная ТВС, то есть, при обнаружении негерметичного твэла кассету можно отремонтировать, заменив поврежденный твэл на герметичный.

УТВС разработана в ОКБ «Гидропресс» совместно с ОАО «ТВЭЛ».

ТВС-2

ТВС с жёстким каркасом, образованным приваркой двенадцати дистанционирующих решёток к направляющим каналам. Является эволюционным развитием конструкций предшествующих бесчехловых ТВС (ТВС-М, УТВС), по сравнению с которыми в неё не добавлено ни одного нового элемента. Все новые качества получены путём применения положительно зарекомендовавших себя в эксплуатации решений, усовершенствования конструкции отдельных составляющих элементов.

Разработка ОКБ «Гидропресс» (г. Подольск, Московская область). Эксплуатация ТВС-2 ведется с 2003 года на Балаковской АЭС. В 2007 году все блоки Балаковской АЭС переведены на ТВС-2. В 2007 году на этот тип переведен энергоблок № 1 Волгодонской АЭС.

ТВС-2М

Модификация ТВС-2, в ТВС-2М укорочены концевые детали и, соответственно, удлинен топливный столб активной зоны, вниз на 100 мм и вверх на 50 мм и введена 13-я решётка внизу, которая закрепляет пучок в зоне гидродинамической нестабильности. Дополнительно оптимизированы дистанционирующие решётки для уменьшения гидродинамического сопротивления. Назначение ТВС-2М — 18-месячный топливный цикл. В эксплуатации с 2006 года (энергоблок №1 Балаковской АЭС). На работу с ТВС-2М переводятся энергоблоки, работавшие на ТВС-2: энергоблоки №1-4 Балаковской АЭС, энергоблок №1 Ростовской (Волгодонской) АЭС. Энергоблок №2 Ростовской АЭС пущен с активной зоной, полностью скомпонованной из ТВС-2М. ТВС-2М является прототипом для ТВС АЭС-2006.

ТВС реакторов PWR

ТВС-квадрат

«ТВС-Квадрат» — проект ОАО «ТВЭЛ» по созданию топлива для реакторов АЭС западного дизайна.

В конструкции «ТВС-Квадрат» для реакторов PWR используется топливо из диоксида урана с обогащением по U-235 до 5 % с добавкой гадолиния.

ТВС реакторов РБМК

В каждую сборку входит 18 стержневых твэлов. Оболочка твэла заполнена таблетками из двуокиси урана.

Урок «Устройство ТВС. Приёмы работы на токарно-винторезном станке»

Технологическая карта урока.

Данные об учителе: Кирьянов Владислав Петрович

Предмет: технология   

Класс:  7    

Учебник (УМК): В.М.Казакевич, Г.А. Молева «Технология. Технический труд»  

Тема урок  « Устройство ТВС. Приёмы работы на токарно-винторезном станке»     

Тип урока:  урок «открытия» нового знания

Оборудование: Токарный станок, интерактивная доска, компьютер.

Характеристика учебных возможностей и предшествующих достижений учащихся класса:

• предметные УУД:

 -запоминание новых терминов;

 -знать общее устройство токарного станка;

• познавательными УУД:

— умеют выделять и структурировать информацию о принципе работы токарного станка.

Цели урока как планируемые результаты обучения, планируемый уровень достижения целей:

 

Вид планируемых учебных действий	Учебные действия	Планируемый уровень достижения результатов обучения
Предметные	Изучить устройство: станины, передней бабки, задней бабки, суппорта, шпиндельного узла, ременной передачи, пиноли.	1 уровень — узнавание
Регулятивные	Планирование собственной деятельности.	1 уровень — выполнение действий по алгоритму под управлением преподавателя
Познавательные	Извлечение необходимой  информации из беседы, рассказа, учебника. Выработка алгоритма действий.	2 уровень — совместные действия воспитанников в условиях взаимопомощи и взаимоконтроля
Коммуникативные	Умение вести учебное сотрудничество на уроке с упреподавателем, одноклассниками в группе и коллективе с целью организации групповой деятельности и облегчения усвоения нового материала.	1 уровень — выполнение действий по алгоритму под управлением преподавателя
Личностные	Умение провести самооценку на основании выработанных критериев, организовать взаимооценку и взаимопомощь  в паре.	2 уровень — самостоятельное выполнение действий с опорой на известный алгоритм

 

 

 

 

 

 

Этап урока		Задачи этапа Методы, приемы обучения Формы учебного взаимодей-ствия	Деятельность преподавателя	Деятельность воспитанников	Формируемые УУД и предметные действия
	Орг. момент	Организовать Самоопределение кадет  к деятельности на уроке Контроль за деятельностью командира группы	Проверяет готовность кадет к уроку.	Воспринимают на слух перечень необходимых   принадлежностей, контролируют готовность к  уроку.	Личностные: самоорганизация. Регулятивные: способность регу-лировать  свои действия,  прогнозировать деятельность на уроке
	Актуализация знаний	Систематизи-ровать имеющиеся у воспитанников знания. Беседа по уточнению и конкре-тизации знаний  о усройстве токарного станка.	Предложить ответить на вводные вопросы:   1. Какую роль выполняет станина? 2. Как работает суппорт? 3. За счет каких сил работает ременная передача? 4. Как передается вращение от вала двигателя на заготовку?	Отвечают на вопросы, корректируют ответы одноклассников.	Личностные: осознание своих возможностей. Регулятивные: умение  регулировать свои действия, взаимодействовать в группе. Познавательные: Умение анализировать, выделять и формулировать  задачу; умение осознанно строить речевое высказывание
Мотивационно-целевой этап	Мотивация (встреча с проблемой)	Вызвать эмо-циональный настрой  и познаватель-ный интерес к теме; Беседа фронтальная	Обращаясь к жизненному опыту, предложить ответить на вопросы: 1. Как можно получить отверстия в металле на токарном станке? 2. Какой из инструментов удобнее всего использовать для получения отверстий и в каких случаях?	Отвечают на вопросы преподавателя, обсуждают.	Регулятивные УУД: планировать, т.е. составлять план действий с учетом конечного результата. Коммуникативные УУД    владение речью, умение выражать мнение.
Поисково-исследователь-ский этап		Организовать осмысленное восприятие новой информации Рассказ. Показ видеоролика Фронтальная,	1. Предложить учащимся рассмотреть различные конструкции токарных станков и определить в чем их различие. 2. На примере различных изделий укажите какой инструмент необходимо применять для точения различных заготовок.	1. Рассматривают чертежи и читают их. 2. Определяют какие виды работ необходимо выполнить и какими инструментами.	Познавательные УУД: извлекать необходимую информацию из темы урока; структурировать знания; Коммуникативные УУД: вступать в диалог, с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли. Предметные УУД: давать определения новым понятиям темы; называть механизмы, назвать основные детали механизмов.
Практический этап		Обеспечить осмысленное усвоение и закрепление знаний Практическая работа Работа в парах при точении заготовок	Предложить  выполнить задание : 1. Выполнить точение цилиндрической поверхности, проточить торец заготовки, выточить уступы, проточить канавку. 2.Определить какие резцы необходимо использовать при работе.	Самостоятельно определяют  металл и его свойства, для каких целей его целесообразно применять? Самостоятельно подбирают инструменты и приспособления  для работы.	Предметные УУД: Умение выполнить работу на токарном станке. . Познавательные УУД: умение сформулировать алгоритм действия, анализировать и сравнивать объекты, подводить под понятие
Рефлексивно-оценочный этап		Осмысление процесса и результата деятельности Беседа. В парах, фронтальная	Предложить оценить работу в паре (сосед). Предлагает оценить факт достижения цели урока	1.       Оценивают работу одноклассников, определяют ошибки, объясняют их. 2.      Оценивают  степень достижения цели,	Познавательные УУД выявлять допущенные ошибки и обосновывать способы их исправления обосновывать Личностные УУД: умение провести самооценку и организовать взаимооценку Коммуникативные УУД: вступать в диалог, с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли.

                                                               Подпись преподавателя:                              Кирьянов В. П.

 

                                                                Руководитель ОД                                          Катаева В.М.

 

 

 

 

 

Назначение и устройство токарно- винторезного станка ТВ 

В школьных мастерских применяются токарно-винторезные станки, которые предназначены для обработки тел вращения (валов, колец, дисков и др. ), нарезания резьбы и сверления осевых отверстий.

В токарно-винторезном станке, как в любой другой технологической машине (сверлильном станке, токарном станке по дереву и др.), есть электродвигатель, передаточный механизм, рабочий орган (шпиндель) и система управления. 
  

  
Рис. 61. Виды механических передач, применяемых в токарном станке: а — ременная; б — зубчатая; в — реечная 

В передаточном механизме станка применяются механические передачи: ременная (рис. 61, а), зубчатая (рис. 61, б), реечная (рис. 61, в). Детали передач, которые передают движение, называются ведущими (шкив с диаметром D₁ и зубчатое колесо с числом зубьев z₁ на рис. 61). Детали, которые воспринимают это движение, называются ведомыми (шкив с диаметром D₂ и шестерня с числом зубьев z₂ на рис. 61).

Важной характеристикой механических передач является передаточное отношение и. Оно показывает отношение частоты вращения ведущей детали к частоте вращения ведомой. Для ременной передачи оно может быть вычислено по формуле: u = D₁ / D₂, а для зубчатой передачи — u = z₁ / z₂— Например, при числе зубьев ведущего колеса z₁ = 40 и при числе зубьев ведомого колеса z₂ = 20 получаем: u = 40 / 20 = 2.

На рис. 62 показан общий вид школьного токарно-вин- торезного станка ТВ-6, а на рис. 63 — его кинематическая схема. 

Рис. 62. Токарно-винторезный станок ТВ-6: 1,2- рукоятки переключения скоростей вращения ходового вала и ходового винта; 3 — рукоятка переключения гитарного механизма; 4, 5 — рукоятки переключения скоростей вращения шпинделя; 6 — рукоятка поперечной подачи суппорта; 7 — рукоятка закрепления резцедержателя; 8 — рукоятка перемещения верхних салазок; 9 — рукоятка крепления пиноли; 10 — рукоятка крепления задней бабки; 11 — маховик подачи пиноли; 12, 13 — рукоятки управления механической подачей; 14 — кнопка; 15 — маховик перемещения суппорта; 16 — кнопки включения и отключения электродвигателя 

Основанием станка является станина, установленная на двух тумбах. В левой тумбе находится электродвигатель. На станине крепятся передняя бабка, задняя бабка и суппорт.

В передней бабке размещена коробка скоростей, которая осуществляет изменение частоты вращения ведомого вала. На шпинделе крепится приспособление для крепления заготовки (токарный патрон и др.).

Коробка подач — это механизм, позволяющий изменять скорость перемещения суппорта.

Суппорт предназначен для закрепления и перемещения режущего инструмента или заготовки. Суппорт содержит трое салазок и резцедержатель.

Продольные салазки (каретка) прикреплены к фартуку суппорта и двигаются по направляющим станины механически или вручную с помощью рукоятки 15 (рис. 62). Поперечные салазки перемещаются вручную рукояткой 6. Верхние салазки закреплены на поворотной плите и могут поворачиваться на угол до 40° (для точения конических поверхностей). Перемещаются верхние салазки вручную рукояткой 8. Для отсчета перемещений предусмотрены специальные устройства — лимбы.

Задняя бабка служит для поддержания конца длинных заготовок при помощи центра, а также для закрепления и подачи сверл и зенковок. Она может перемещаться по направляющим станины и закрепляться неподвижно рукояткой 10. В верхней части корпуса задней бабки находится пиноль, которую можно перемещать маховиком 11 и фиксировать рукояткой 9.

Точение деталей осуществляется за счет срезания резцом стружки с вращающейся заготовки. Вращательное движение заготовки называют главным. Главное движение обеспечивается за счет передачи движения по цепочке (рис. 63): двигатель — ременная передача — коробка скоростей — шпиндель с патроном и заготовкой.

Поступательное движение резца, которое обеспечивает непрерывность снятия слоя металла, называют движением подачи. Движение подачи обеспечивается цепочкой: двигатель — ременная передача — коробка скоростей — коробка подач — фартук суппорта — суппорт с резцом. 

  
Рис. 63. Кинематическая схема токарно-винторезного станка ТВ-6: 1 — передняя бабка; 2 — суппорт; 3 — задняя бабка; 4 — фартук; 
5 — коробка подач; 6 — электродвигатель; 7 — гитара 

На предприятиях применяются более сложные токарно- винторезные станки. На таких станках закрепление заготовок, резцов, перемещение задней бабки выполняются механическим путем. В массовом производстве, где необходим изготавливать большое количество одинаковых деталей применяют токарные станки-автоматы, которые без участия человека по заданной программе выполняют подачу и закрепление заготовок, смену и закрепление инструмента, токарную обработку на необходимых режимах и др.

Токарные работы на предприятиях выполняют токари. Токарь — одна из наиболее распространенных рабочих профессий по обработке металла. Эта профессия подразделяется на несколько специальностей: токарь, токарь-карусельщик, токарь-револьверщик, токарь-расточник и др. Токарь должен знать устройство станков, основы черчения, назначение и правила применения различных инструментов и приспособлений, уметь пользоваться контрольно-измерительными приборами, разбираться в свойствах металлов и сплавов и др. 

Виды и назначение токарных резцов

При обработке древесины, мы применяли специальные стамески. Их удерживают в руках, опирая на подручник. Металлы значительно прочнее древесины, и обрабатывать их таким образом, конечно же, невозможно.

Токарные резцы – применяют для токарной обработки металлов и искусственных материалов. Их изготавливают и сталей и сплавов, которые значительно тверже обрабатываемого материала. Рабочая часть этих резцов имеет клиновидную форму, как и у других режущих инструментов.

Конструкция резцов:

·         Державка – служит для закрепления резца в резцедержателе.

·         Режущая часть — непосредственно участвует в процессе резания.

Режущая часть имеет переднюю и две задние поверхности, главную и вспомогательную режущие кромки и вершину резца. Главная режущая кромка выполняет основную работу резания.

По направлению подачи:

·         Правые

·         Левые

По конструкции головки:

·         Прямые

·         Отогнутые

По способу изготовления:

·         Цельные

·         Сборные

·         Составные

По сечению державки:

·         Прямоугольные

·         Круглые

·         Квадратные

По виду обработки:

·         Проходные

·         Отрезные

·         Прорезные

·         Расточные

·         Фасонные

·         Резьбонарезные

Проходные резцы а,б, предназначены в основном для обтачивания наружных цилиндрических и конических поверхностей заготовок.

Проходной упорный резец (в) – для обработки уступов.

Подрезной резец (г) для обработки торцов заготовок.

Отрезной резец (д) – для отрезания заготовки.

Резьбовые резцы (е) – для нарезания внутренней и наружной резьбы.

Расточные (ж) – для растачивания отверстия.

Фасонные резцы (з) – для обработки фасонных поверхностей.

Техника безопасности.

Опасность при работе на металлорежущих станках чаще всего создают движущиеся части, отлетающая металлическая стружа, неизолированные провода, неисправный инструмент. Поэтому нарушение правил безопасности труда может привести к различным травмам: ушибам, ранениям, поражению электрическим током, ожогам.

Обязательным условием безопасной и производительной работы является правильная организация рабочего места, соблюдение технологической дисциплины и правил техники безопасности.
Техника безопасности перед началом работы

Перед началом работы на токарном станке нужно придерживаться следующих правил техники безопасности:

Спецодежда токаря:

1.             одежда должна быть полностью застёгнута, без свисающих частей. Особое внимание надо уделять рукавам, манжеты которых должны плотно прилегать к конечностям;

2.            обувь должна быть плотно прилегающей, закрытой и на жёсткой подошве;

3.            головной убор должен плотно закрывать волосы и не иметь свисающих концов;

4.            очки должны быть необходимого размера, прозрачные, с бесцветными не повреждёнными линзами.

5.            Готовность станка:

6.            наличие заземления, защитных щитков, ограждений, кожухов;

7.            наличие необходимого инструмента, а также крючков для отвода стружки, трубок и шлангов для подвода охлаждающей жидкости, щитков для отражения брызг эмульсии;

8.            отсутствие чего-либо в патроне, корыте или на станке (стружки, заготовок, эмульсии).

9.            отрегулировать освещение на станке.

10.        Пробный пуск:

11.        удостовериться, что запуск не угрожает ни чьей безопасности;

12.         на холостом ходу проверить работоспособность всех органов управления агрегата, систему смазки и охлаждения.

13.        Постоянный контроль:

14.        каждый пуск станка не должен угрожать чьей-либо безопасности;

15.        не допускать разбрызгивания масла и охлаждающей жидкости;

16.        контролировать нахождения всех рукояток и переключателей в нейтральном положении.

ТБ во время токарных работ

Во время работы на токарном станке нужно соблюдать правила безопасности:

1.            Контролировать надёжное закрепление заготовки, режущего инструмента и нахождение торцевого ключа в специально отведённом месте.

2.            Устанавливать мужчинам заготовки весом больше 16 кг и женщинам более 10 кг разрешается с помощью специальных подъёмных устройств.

3.            Следить за своевременным удалением стружки из зоны резания с помощью стружколомов, специальных крючков, щёток.

4.            Контролировать слив охлаждающей жидкости из корыта станка.

5.            Следить за смазкой центра задней бабки.

6.            Запрещается:

7.            передавать что-либо через работающий станок;

8.            удалять стружку руками или струёй воздуха;

9.            поддерживать и ловить отрезаемую заготовку руками;

10.        останавливать патрон с помощью рук или предметов;

11.        производить уборку работающего станка;

12.        класть какие-либо предметы на станок;

13.        работать в рукавицах или перчатках;

14.        облокачиваться о станок;

15.        измерять вращающуюся деталь;

16.        смазывать детали и центры тряпкой;

17.        отходить от работающего станка.

18.        Необходимо:

19.        пользоваться центрами задней бабки, если длина детали превышает 2 диаметра заготовки или при работе на высоких скоростях;

20.        пользоваться люнетами, если длина детали превышает двенадцатикратный диаметр заготовки или при работе на высоких скоростях;

21.         использовать специальные резцы с заточкой, если производится обработка вязких металлов;

22.        использовать стружкоотводы при резке хрупких металлов;

23.        пользоваться только специальными подкладками под резец соответствующего размера.

Нестандартные ситуации

Если при токарных работах по дереву или металлу появилось электрическое напряжение на металлических частях, ощущается вибрация, исчезла одна фаза, чувствуется запах дыма или возникла какая-нибудь другая опасная или нестандартная ситуация угрожающая выходом из строя оборудования или  угрожающая здоровью людей, необходимо выключить станок и сообщить мастеру.

При возникновении пожара необходимо прекратить работы и приступить к тушению с помощью спецсредств.

В случае исчезновения освещения, необходимо оставаться на рабочем месте до возобновления подачи электричества.

Только строгое соблюдение правил техники безопасности при токарных работах не будет подвергать опасности жизнь и здоровье людей.

 

TVS Диоды | Диоды для поверхностного монтажа

• Введение
• Описание диодов TVS
Таблица выбора диодов TVS
• События переходного напряжения
• Диодные технологии по сравнению с
• Руководство по выбору диода TVS
• Глоссарий диодов TVS

Littelfuse предлагает широкий ассортимент TVS-диодов, включая варианты с высоким пиковым током и импульсной мощностью до 10 кА и 30 кВт соответственно. Littelfuse поддерживает наши продукты более чем 80-летним опытом защиты цепей и прикладными знаниями, полученными в результате работы с нашими ведущими в отрасли клиентами. Вы можете узнать больше о нашем ассортименте диодной продукции для телевизоров, ознакомившись с нашим Руководством по выбору продуктов для защиты цепей.

Диод для подавления переходного напряжения (также известный как TVS-диод) — это защитный диод, предназначенный для защиты электронных схем от переходных процессов и угроз перенапряжения, таких как EFT (электрически быстрые переходные процессы) и ESD (электростатический разряд). Диоды TVS представляют собой кремниевые лавинные устройства, обычно выбираемые из-за их быстрого времени отклика (низкое напряжение фиксации), меньшей емкости и низкого тока утечки. Диоды Littelfuse TVS доступны как в однонаправленной (однополярной), так и в двунаправленной (двухполярной) конфигурации диодной схемы.

При выборе диодов TVS необходимо учитывать некоторые важные параметры, а именно: Обратное напряжение зазора (VR), пиковый импульсный ток (IPP) и максимальное фиксирующее напряжение (VC max). Просмотрите Руководство по выбору продуктов для защиты цепи , чтобы узнать больше о том, как выбрать эти устройства, и о полном предложении диодов TVS от Littelfuse

Что такое диоды TVS?

Диоды TVS представляют собой электронные компоненты, предназначенные для защиты чувствительной электроники от высоковольтных переходных процессов. Они могут реагировать на события перенапряжения быстрее, чем большинство других типов устройств защиты цепей, и предлагаются в различных форматах для поверхностного монтажа и монтажа в отверстиях печатной платы.

Они функционируют путем ограничения напряжения до определенного уровня (называемого «зажимным» устройством) с p-n переходами, которые имеют большую площадь поперечного сечения, чем у обычных диодов, что позволяет им проводить большие токи на землю без повреждения .

Диоды TVS обычно используются для защиты от электрических перенапряжений, вызванных ударами молнии, индуктивным переключением нагрузки и электростатическим разрядом (ESD), связанным с передачей данных по линиям передачи данных и электронным схемам.

Диоды Littelfuse TVS подходят для широкого спектра приложений защиты цепей, но в первую очередь они предназначены для защиты интерфейсов ввода-вывода в телекоммуникационном и промышленном оборудовании, компьютерах и бытовой электронике.

Характеристики диода Littelfuse TVS включают:

• Низкое добавочное сопротивление импульсным перенапряжениям
• Доступны однонаправленная и двунаправленная полярности
• Диапазон напряжения обратного зазора от 5 до 512 В
• Соответствует RoHS – матовое оловянное покрытие без содержания свинца
• Мощность для поверхностного монтажа от 400 Вт до 5000 Вт
• Номинальная мощность осевых выводов от 400 Вт до 30 000 Вт (30 кВт)
• Защита от сильного тока доступна для 6 кА и 10 кА

Для получения информации о других технологиях подавления переходных процессов и их сравнении см. документ Littelfuse Application Note AN9768.

Littelfuse TVS Diode Таблица выбора продукции

TVS диоды используются для защиты полупроводниковых компонентов от высоковольтных переходных процессов. Их p-n переходы имеют большую площадь поперечного сечения, чем у обычных диодов, что позволяет им проводить большие токи на землю без повреждений. Littelfuse поставляет диоды TVS с пиковой мощностью от 400 Вт до 30 кВт и обратным напряжением зазора от 5 В до 49 В.5В.

Вы можете получить дополнительные рекомендации по выбору диода TVS, посетив страницу определения и выбора диода TVS, нажав здесь.

Максимальное напряжение фиксации (В _C ) см. в таблице электрических характеристик в паспорте каждой серии

Вы можете получить дополнительные рекомендации по выбору диодов TVS, ознакомившись с Руководством по выбору электронных продуктов Littelfuse.

Все продукты не содержат галогенов

Все продукты соответствуют требованиям RoHS

Временные угрозы – что такое временные угрозы?

Переходные процессы напряжения определяются как кратковременные выбросы электрической энергии и являются результатом внезапного высвобождения энергии, накопленной ранее или вызванной другими причинами, такими как тяжелые индуктивные нагрузки или молния. В электрических или электронных цепях эта энергия может высвобождаться предсказуемым образом посредством контролируемых переключений или случайным образом индуцироваться в цепь из внешних источников.

Повторяющиеся переходные процессы часто вызываются работой двигателей, генераторов или переключением компонентов реактивной цепи. С другой стороны, случайные переходные процессы часто вызываются молнией и электростатическим разрядом (ЭСР). Молнии и электростатические разряды обычно возникают непредсказуемо и могут потребовать тщательного мониторинга для точного измерения, особенно если они индуцируются на уровне печатной платы. Многочисленные группы по стандартизации электроники проанализировали возникновение переходных процессов с использованием общепринятых методов мониторинга или тестирования. Ключевые характеристики нескольких переходных процессов показаны в таблице ниже.

Таблица 1. Примеры источников переходных процессов и амплитуды

Характеристики скачков переходного напряжения

Всплески переходного напряжения обычно имеют «двойную экспоненциальную» волну, как показано ниже для молнии и электростатического разряда.

. диапазон от 50 мкс до 1000 мкс (50% пиковых значений). С другой стороны, электростатический разряд — событие гораздо более короткой продолжительности. Время нарастания было охарактеризовано как менее 1,0 нс. Общая продолжительность составляет приблизительно 100 нс.

Почему переходные процессы вызывают все большую озабоченность?

Миниатюризация компонентов привела к повышенной чувствительности к электрическим нагрузкам. Микропроцессоры, например, имеют структуры и токопроводящие пути, которые не могут выдерживать большие токи от переходных процессов электростатического разряда. Такие компоненты работают при очень низком напряжении, поэтому колебания напряжения необходимо контролировать, чтобы предотвратить прерывание работы устройства и скрытые или катастрофические отказы.

Чувствительные микропроцессоры преобладают сегодня в широком диапазоне устройств. Все, от бытовой техники, такой как посудомоечные машины, до промышленных систем управления и даже игрушек, использует микропроцессоры для повышения функциональности и эффективности.

Большинство автомобилей в настоящее время также используют несколько электронных систем для управления двигателем, климатом, тормозами и, в некоторых случаях, системами рулевого управления, тяги и безопасности.

Многие вспомогательные или вспомогательные компоненты (например, электродвигатели или аксессуары) в бытовых приборах и автомобилях представляют временную угрозу для всей системы.

Тщательное проектирование схемы должно учитывать не только сценарии окружающей среды, но и потенциальное воздействие этих связанных компонентов. В таблице 2 ниже показаны уязвимости различных технологий компонентов.

Таблица 2: Диапазон уязвимостей устройства.

Сравнение с другими диодными технологиями:

Сравнение по рабочим характеристикам:

Сравнение по конструкции устройства:

Диод Шоттки образован переходом металл-полупроводник. Электрически он проводит основную несущую и обладает быстрой реакцией с более низким током утечки и напряжением прямого смещения (VF). Диоды Шоттки широко используются в высокочастотных цепях.

Стабилитроны состоят из сильно легированного полупроводникового перехода P-N. Есть два физических эффекта, которые можно назвать состоянием Зенера (эффект Зенера и эффект Лавины). Эффект Зенера возникает, когда к PN-переходу прикладывается низкое обратное напряжение, которое проводит ток из-за квантового эффекта. Лавинный эффект возникает, когда к PN-переходу прикладывается обратное напряжение более 5,5 В, во время которого сгенерированная электронно-дырочная пара сталкивается с решеткой. Зенеровские диоды, основанные на эффекте Зенера, широко используются в качестве источников опорного напряжения в электронных схемах.

Диод TVS состоит из специально разработанного полупроводникового перехода P-N для защиты от перенапряжения. PN-переход обычно имеет покрытие для предотвращения преждевременного возникновения электрической дуги в непроводящем состоянии. Когда происходит переходное напряжение, диоды TVS проводят, чтобы зафиксировать переходное напряжение, используя эффект лавины. Диоды TVS широко используются в качестве устройства защиты цепи от перенапряжения в телекоммуникациях, общей электронике и цифровых потребительских рынках для защиты от молнии, электростатического разряда и других переходных процессов напряжения.

SPA означает Силиконовые защитные решетки . Это массив интегрированных PN-переходов, SCR или других кремниевых защитных структур, упакованных в многоконтактную структуру. SPA можно использовать в качестве интегрированного решения для защиты от электростатического разряда, молнии и электронного электронного письма для телекоммуникаций, общей электроники и цифровых потребительских рынков, где существует множество возможностей защиты. Например, его можно использовать для защиты портов HDMI, USB и Ethernet от электростатического разряда.

Руководство по выбору диодов TVS

1. Определение рабочих параметров цепи

   Тип нормального рабочего напряжения постоянного или переменного тока:

   Требуемый тип устройства: Однонаправленный Двунаправленный Нормальное рабочее напряжение в вольтах:

   Максимальный переходный ток (Ipp):

   Максимальное напряжение фиксации (Vc):

   Требуемая номинальная пиковая мощность обратного импульса:

   Тип монтажа изделия (упаковка):

   Рабочая температура:

2. Серия узких диодов TVS для применения

   Пожалуйста, обратитесь к таблицам выбора продуктов и спецификациям на этом сайте, учитывая следующие ключевые параметры:

   Напряжение обратного зазора (В _R ):

   Устройство V _R должно быть равно или больше пикового рабочего уровня защищаемой цепи (или ее части). Это делается для того, чтобы диод TVS не ограничивал напряжение питания схемы.

   Пиковый импульсный ток (I _PP ):

   Пиковый импульсный ток (I _PP ) определяет максимальный ток, который диод TVS может выдержать без повреждений. Требуемый I _PP можно определить только путем деления пикового переходного напряжения на импеданс источника. Обратите внимание, что механизм выхода из строя диода TVS — это короткое замыкание; если диод TVS выйдет из строя из-за переходного процесса, цепь все равно будет защищена.

   Максимальное напряжение фиксации (В _С ):

   Это пиковое напряжение, которое появится на диоде TVS при воздействии пикового импульсного тока (I _PP ), основанное на экспоненциальной форме волны 10X1000us. V _C каждого диода TVS указан в таблице электрических характеристик каждой серии.

3. Проверка рабочих параметров окружающей среды

   Убедитесь, что напряжение приложения меньше или равно напряжению выдержки устройства, и что пределы рабочей температуры находятся в пределах, указанных устройством.

4. Проверка способа монтажа и размеров устройства

   См. габаритные чертежи, содержащиеся в паспорте каждой серии.

5. Проверка выбранного устройства в реальном приложении

   Пожалуйста, свяжитесь с Littelfuse, если вам нужна помощь в тестировании и проверке пригодности устройства Littelfuse в вашем продукте. У нас есть обширные возможности лаборатории тестирования продукции и технические знания, чтобы помочь вам.

Глоссарий диодов TVS

Зажимное устройство
TVS — это фиксирующее устройство, которое ограничивает скачки напряжения за счет лавинного пробоя с низким импедансом прочного кремниевого PN-перехода. Он используется для защиты чувствительных компонентов от электрических перенапряжений, вызванных наведенной молнией, индуктивным переключением нагрузки и электростатическим разрядом.

Диапазон рабочих температур
Минимальная и максимальная рабочая температура окружающей среды цепи, в которой будет применяться устройство. Рабочая температура не учитывает влияние соседних компонентов, это параметр, который должен учитывать разработчик.

Емкость
Свойство элемента цепи, позволяющее ему накапливать электрический заряд. При защите цепей емкость в выключенном состоянии обычно измеряется на частоте 1 МГц с приложенным смещением 2 В.

Напряжение обратного зазора (В _R )
В случае однонаправленного TVS-диода это максимальное пиковое напряжение, которое может быть приложено в «направлении блокировки» без значительного протекания тока. В случае двунаправленного переходного процесса он применяется в любом направлении. Это то же определение, что и максимальное напряжение в выключенном состоянии и максимальное рабочее напряжение.

Напряжение пробоя (В _BR )
Напряжение пробоя, измеренное при заданном испытательном постоянном токе, обычно 1 мА. Обычно указывается минимум и максимум.

Пиковый импульсный ток (I _PP )
Максимальный импульсный ток, который можно применять повторно. Обычно это двойной экспоненциальный сигнал 10×1000 мкс, но также может быть 8×20 мкс, если указано.

Максимальное напряжение фиксации (V _C или V _CI )
Максимальное напряжение, которое может быть измерено на защитном устройстве при воздействии максимального пикового импульсного тока.

Пиковая импульсная мощность (P _PP )
Выраженное в ваттах или киловаттах, для экспоненциального переходного процесса длительностью 1 мс (см. рис. 1, стр. 23) это I _PP , умноженное на V _CL .

Все, что вам нужно знать о диодах TVS

В нашем руководстве рассматриваются различные типы диодов TVS, доступные для различных задач и проектов.

Что такое диод TVS?

Диоды TVS (подавитель переходного напряжения) — это компоненты, которые используются для защиты чувствительных компонентов, таких как полупроводники. Они предназначены для того, чтобы реагировать на скачки напряжения и фиксировать напряжение на заданном уровне перед входом в цепь. Они действуют аналогично фильтрам на воздуховодах или водопроводных трубах.

TVS-диоды используются в ИС (интегральных схемах) для защиты от перенапряжения и воздействия дуги, EFT (быстрых электрических переходных процессов), ESD (электростатического разряда), индуктивного переключения нагрузки и даже ударов молнии.

Применение ограничителей переходных напряжений включает защиту следующих компонентов и оборудования:

• МОП-память
• Телекоммуникационное оборудование
• Микропроцессоры
• Линии электропередач переменного тока
• Бытовое электронное оборудование

Эти компоненты имеют преимущество по сравнению со стандартными диодами, так как они имеют большую площадь поперечного сечения P-N перехода. Эта большая конструкция означает, что диоды TVS могут безопасно проводить большие токи на землю, сводя к минимуму потенциальный вред. Они также обеспечивают быструю реакцию на высокие переходные пики, быстро подавляя напряжение и обеспечивая защиту цепей.

Просмотреть все диоды TVS

Как работают диоды TVS?

Всплески и перенапряжения могут быть вызваны различными факторами, как внутренними, так и внешними. Переходные процессы бывает трудно предсказать, поскольку некоторые из них повторяются, другие происходят только один раз, а продолжительность и интенсивность переходного процесса могут сильно различаться. В результате диоды TVS являются важными устройствами, которые вы должны использовать для защиты вашей схемы от риска переходных процессов.

Ограничители переходного напряжения обычно устанавливаются параллельно цепи. Они фильтруют ток для защиты цепи и могут подавлять величину напряжения, которое может проходить через соединение в любой момент времени. Это очень полезно в случае появления всплесков. Зажимное действие затем ограничивает напряжение до заданного уровня и отводит избыточное напряжение от цепи к земле.

Как работают диоды TVS

На этой схеме показано, как TVS отводит переходный ток на землю. Это показывает тот факт, что напряжение, воспринимаемое защищаемой нагрузкой, ограничено уровнем ограничения напряжения TVS.

Как выбрать диод для TVS

По сути, выбор диода для TVS зависит от различных ключевых факторов и отличительных особенностей. Руководство по выбору диодов для TVS должно быть удобным, чтобы помочь вам выбрать лучший компонент для вашей установки, но есть несколько основных ценностей, которые вы должны учитывать при выборе диодов для TVS.

Чтобы помочь вам начать работу, всегда следует учитывать следующие важные атрибуты:

• Конфигурация
• Зажимное напряжение
• Пиковый импульсный ток
• Физические размеры

Наряду с указанными выше атрибутами следует учитывать следующие дополнительные характеристики:

• Напряжение пробоя — номинальное напряжение, при котором диод обеспечивает защиту и начинает отводить ток от цепи к земле
• Обратное напряжение зазора – рабочее напряжение, которое не должно превышаться

Наконец, последний фактор, который следует учитывать при выборе диода TVS, — это конкретный тип диода, который вам нужен. В следующем разделе более подробно рассматриваются некоторые типы ключей.

Типы диодов TVS

Существует несколько различных типов диодов TVS, каждый из которых имеет уникальные характеристики и подходит для различных приложений и схем.

Доступны как сквозные, так и поверхностные типы. Кроме того, эти компоненты могут быть однонаправленными или двунаправленными, что обеспечивает большую гибкость при выборе типа диода TVS, который лучше всего подходит для вашей установки.

Некоторые из основных типов диодов TVS более подробно описаны ниже:

Диод Зенера

Диоды Зенера являются одним из наиболее известных типов TVS. Эти компоненты имеют пониженное напряжение пробоя (напряжение стабилитрона), что позволяет им проводить контролируемые пробои, сохраняя ток, проходящий через диод, близким к напряжению стабилитрона. Их также можно использовать для создания опорного напряжения и обеспечения защиты цепи от перенапряжения и электростатического разряда.

Стабилитроны идеально подходят для высокочастотных цепей и высокоскоростных линий передачи данных. Поскольку они предназначены для работы с малой энергией, они широко используются для отвода и фиксации в цепях такого типа.

Купить сейчас

Автомобильные TVS-диоды

TVS-диоды используются в автомобильной промышленности для защиты чувствительных компонентов и полупроводниковых устройств от повреждений, вызванных переходными выбросами и разрядами. Их можно использовать в нескольких различных местах в транспортных средствах для обеспечения защиты, в том числе рядом с генератором и регулятором (защищает от событий с высокой энергией, таких как затухание поля или сброс нагрузки) и электронных шин данных (защищает от событий электростатического разряда). несколько примеров.

Купить сейчас

Двунаправленный диод

Двунаправленные диоды могут работать как при положительном, так и при отрицательном напряжении. Это делает их более универсальными, чем однонаправленные диоды, которые работают только с положительным или отрицательным напряжением, а не с обоими.

Стоит отметить, что другие типы диодов TVS также могут быть двунаправленными. Например, стабилитроны являются двунаправленными, что делает их более приспособленными для работы с переменными напряжениями в цепях.

Купить сейчас

Диод напряжения фиксации

Диоды напряжения фиксации также являются стандартными типами диодов. Этот термин в основном используется для обозначения зажимов, которые защищают чувствительные устройства от переходных процессов и перенапряжения.

Специализированные фиксирующие диоды хорошо справляются с этими высокими напряжениями, отводя избыточное и ограничивая остаточное напряжение. Кроме того, фиксирующие диоды TVS можно использовать для защиты особенно чувствительных компонентов и цепей, реагируя на переходные процессы намного быстрее, чем альтернативные варианты, чтобы снизить вероятность повреждения.

Диод электростатического разряда

Не все диоды чувствительны к электростатическому разряду, поэтому важно правильно выбрать устройство, если вам необходимо обеспечить защиту от электростатического разряда. Диоды ESD должны быть размещены на трассе на как можно более коротком расстоянии от земли. Диоды для защиты от электростатического разряда

предназначены для защиты ИС от высоковольтных электростатических разрядов. Они поглощают аномальное напряжение, чтобы обеспечить защиту и предотвратить неисправность цепей. При возникновении электростатического разряда устройство выходит из строя и создает путь с низким импедансом для ограничения и отвода тока на землю, защищая цепь.

Купить сейчас

Littelfuse Diode

Littelfuse является ведущим поставщиком электронных компонентов, предлагающим лучшие на рынке устройства защиты цепей. Диоды Littelfuse отличаются высоким качеством и обеспечивают высокий уровень защиты, что делает их отличным выбором для многих приложений.

Компоненты и полупроводники Littelfuse доступны в различных типах и конфигурациях для любой схемы. Благодаря разнообразию вариантов на выбор, убедитесь, что вы выбрали наиболее подходящий тип для ваших требований.

Купить сейчас

Защитный диод

Защитные диоды можно использовать в цепях, где ток течет в прямом направлении. Они предназначены для защиты устройств, которые чувствительны и отрицательно реагируют на ток, протекающий через них в обратном направлении. По сути, роль защитного диода заключается в защите цепи от обратного напряжения.

При выборе защитного диода важно проверить пиковое обратное напряжение, так как этот параметр определяет, какое количество диода может быть поглощено до того, как он выйдет из строя и сможет пройти ток.

Диод для подавления переходных процессов

Диоды для подавления переходных процессов (также известные как подавители переходных напряжений или Transorb) — это компоненты, используемые для подавления переходных напряжений, таких как электростатические разряды.