過渡電圧とは何ですか？

過渡電圧とは何ですか？
24年2013月XNUMX日にLittelfuseによって投稿されましたLittelfuse 
電圧過渡現象は、電気エネルギーの短期間のサージとして定義され、以前に蓄積された、または重い誘導負荷や雷などの他の手段によって誘導されたエネルギーの突然の放出の結果です。 電気回路または電子回路では、このエネルギーは、制御されたスイッチング動作を介して予測可能な方法で放出されるか、外部ソースから回路にランダムに誘導されます。


繰り返し可能な過渡現象は、モーター、発電機の動作、または無効回路コンポーネントのスイッチングによって頻繁に発生します。 一方、ランダムな過渡現象は、多くの場合、雷および静電放電（ESD）によって引き起こされます。 雷とESDは一般に予測できない状態で発生し、特に回路基板レベルで誘導された場合は、正確に測定するために入念な監視が必要になる場合があります。 多数の電子機器規格グループが、受け入れられている監視またはテスト方法を使用して過渡電圧の発生を分析しています。 いくつかの過渡現象の主な特性を次の表に示します。


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過渡電圧スパイクの特性


雷とESDについて以下に示すように、一時的な電圧スパイクは一般に「二重指数」波を示します。


LF 2


LF 3


雷の指数関数的な立ち上がり時間は1.2μ秒から10μ秒（基本的に10％から90％）の範囲であり、持続時間は50μ秒から1000μ秒（ピーク値の50％）の範囲です。 一方、ESDは、はるかに短い期間のイベントです。 立ち上がり時間は1.0ns未満であることが特徴です。 全体の持続時間は約100nsです。


なぜ一時的な懸念が高まっているのですか？


コンポーネントの小型化により、電気的ストレスに対する感度が向上しました。 たとえば、マイクロプロセッサには、ESD過渡現象からの大電流を処理できない構造と導電性パスがあります。 このようなコンポーネントは非常に低い電圧で動作するため、デバイスの中断や潜在的または壊滅的な障害を防ぐために、電圧障害を制御する必要があります。


敏感なマイクロプロセッサは、今日、さまざまなデバイスで普及しています。 食器洗い機などの家電製品から産業用制御装置、さらにはおもちゃまで、すべてがマイクロプロセッサを使用して機能と効率を向上させています。


現在、ほとんどの車両は、エンジン、気候、ブレーキ、場合によってはステアリング、トラクション、安全システムを制御するために複数の電子システムを採用しています。


電化製品や自動車内のサブコンポーネントまたはサポートコンポーネント（電気モーターやアクセサリなど）の多くは、システム全体に一時的な脅威をもたらします。


注意深い回路設計では、環境シナリオだけでなく、これらの関連コンポーネントの潜在的な影響も考慮に入れる必要があります。 以下の表2は、さまざまなコンポーネントテクノロジの脆弱性を示しています。


 LF 4

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