GB T 18802.341-2007 低压电涌保护器元件 第341部分：电涌抑制晶闸管（TSS）规范.pdf

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1、ICS 2908099K 49 圆圈中华人民共$-n国国家标准GBT 18802341-2007IEC 61643341：2001低压电涌保护器元件第34 1部分：电涌抑制晶闸管(TSS)规范Components for lowvoltage surge protective devicesPart 34 1：Specification for thyristor surge suppressors(TSS)2007-06-21发布(IEC 61643341：2001，IDT)2008-02-0 1实施丰瞀徽鬻黼訾糌瞥鐾发布中国国家标准化管理委员会及111GBT 18802341-2007IE

2、C 61643341：2001目 次前言-i范围2规范性引用文件3术语、符号和定义一31参数的术语、符号和定义32 TSS、端(子)和特性名词的术语和定义4基本功能和器件的说明一41 TSS的类型42器件基本结构43器件等效电路44开关象限特性45 TSS的性能判据一46其他TSS结构类型5标准测试方法51测试条件52工作条件53失效和故障模式54额定值试验程序55特性测量程序附录A(规范性附录) 异常工作条件A1环境条件A2机械条件A3混合因素附录B(资料性附录)基准脉冲波形的美国认证标准B1 中央办公室设备验证B2用户设备验收B3试验波形“-1112-71l1l13141515161919

3、2020-2l264444-44-44-45-45-4545GBT 18802341-2007IEC 61643341 12001刖 吾低压电涌保护器(SPD)系列标准的结构及名称预计如下：低压配电系统用电涌保护器(SPD) 第1部分：性能要求和试验方法(GB 188021：2002IEC 61643 1：1998)；低压配电系统用电涌保护器(SPD)第12部分：选择和使用导则；低压电涌保护器第21部分：电信和信号网络用低压电涌保护器(SPD) 性能要求和试验方法(GBT 188022l：2004IEC 61643 21：2000)；低压电涌保护器第22部分：电信和信号网络用低压电涌保护器(S

4、PD)选择和使用导则；低压电涌保护器元件第311部分：气体放电管(GDT)规范；低压电涌保护器元件第321部分：雪崩击穿二极管(ABD)规范；低压电涌保护器元件第331部分：压敏电阻(MOV)规范；低压电涌保护器元件第341部分：电涌抑制晶闸管(TSS)规范。本部分为电涌抑制晶闸管(TSS)规范，等同采用IEC 61643 341：2001(低压电涌保护器元件 电涌抑制晶闸管(TSS)规范(英文版)。在技术内容上等同上述IEC标准，编写规则符合GBT 11的要求。本部分做了以下编辑性修改：a)用小数点代替作为小数点的逗号，；b)删除国际标准的前言。本部分的附录A是规范性附录，附录B是资料性附录

5、。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国避雷器标准化技术委员会(SACTC 81)归口。本部分起草单位：西安电瓷研究所，西安电力电子研究所。本部分主要起草人：祝嘉喜、秦贤满、桑建平、邵晓萍。GBT 18802341-2007IEC 61643-341：2001低压电涌保护器元件第341部分：电涌抑制晶闸管(TSS)规范1范围本部分适用于以钳制和保护的方式限制过电压和分流电涌电流而设计的电涌抑制晶闸管(TSS)，特别适用于电信网络的电涌保护器件。本部分包含的内容：术语、文字符号和定义；基本功能、形状和元器件结构；工作条件和失效模式；额定值验证和特性模式测量。2规范性引用文件下列文件中的条款通

6、过本部分引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GBT 4023 1997半导体分立器件和集成电路第2部分：整流二极管(eqv IEC 607472：1983)GBT 47989 电工电子产品应用环境条件 产品内部的微气候(GBT 47989一1997，idt IEC6072l一39：1993)GBT 147333电信术语可靠性、可维护性和业务质量(GBT 147333 1993，eqv IEC 60050：1

7、990)GBT 15291 1994半导体器件第6部分：晶闸管(eqv IEC 60747 6：1983)注；TSS同GBT 15921-1994描述的晶闸管的性能和应用有本质的不同。这些不同需要修改一些特性的描述和引入一些新术语。这些变化和增加的内容在第3章中给出。GBT 168961 1997高电压冲击试验用数字记录仪第一部分：对数字记录仪的要求(eqv IEC61083 1：1991)GBT 17573 1998半导体器件分立器件和集成电路第1部分：总则(idt IEC 607471：1983)GBT 1762651999电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验(idt IEC 61

8、000 4 5：1995)IEC 60050(702) 电信术语振荡、信号和相关器件IEC 60099 4交流无间隙金属氧化物避雷器IEC 6072133环境条件的分级第3部分 环境参数及其严酷等级组的分类分级 第3节：电工电子产品应用环境条件有气候防护场所固定使用IEC 60749：1996半导体器件机械和气候试验方法ITuT K20：1996 电信交换设备对过电压和过电流的抵抗ITuT K21：1996用户端对过电压和过电流的抵抗ITuT K28：1993保护电信设备用半导体避雷器组件特性3术语、符号和定义下列术语、文字符号和定义适用于本部分。GBT 18802341-2007IEC 61

9、643-341：200131 参数的术语、符号和定义这里所采用的术语、文字符号和定义均取自现行晶闸管标准(GBT 15291-1994)和整流二极管标准(GBT 4023一1997)。注1：GBT17573-1998的5211指出“仅推荐字母V和口为电压的保留符号；然而在半导体器件领域中如同u和“一样亦广泛采用y和口。”本部分采用字母V和”来代表电压。注2：当文字符号有几种形式时，首先采用最通用的形式。311主端额定值Main terminal ratings列出的额定值包括阻断、导通和开关象限的合适要求。3111断态重复峰值电压repetitive peak off-state voltag

10、eVDRM断态时可施加的包含所有直流和重复性电压分量的额定最高(峰值)瞬时电压。3112通态重复峰值电流repetitive peak on-state currentjTRM可连续施加规定电流波形和频率的额定最大(峰值)通态交流工频电流。3113通态不重复峰值电流nonrepetitive peak on-state currentJTsM在规定的时间或交流周波数时，可施加规定波形和频率的额定最大(峰值)通态交流工频电涌电流。3114不重复峰值冲击电流non-repetitive peak impulse currentIpPsM；ITsM可施加的规定幅值和波形的额定最大(峰值)冲击电流。注

11、：该额定值有几种符号表示，这些符号的意义如下：IPP驯技术上正确。为Ipp的不重复(s)最大值或峰值(M)。ItsM对于短时冲击，该符号技术上不正确。因为器件处于通态(T)时，不可能出现不重复(s)电流最大值(M)。I阡“不鼓励使用该符号来表示不重复值。该符号表示b的额定重复最大(M)值。k不鼓励使用该符号表示额定值。术语峰值冲击电流是一种电路参数，并被定义为一系列基本相同的峰值冲击电流。3115反向重复峰值电压repetitive peal【reverse voltageVRRM在反向阻断方向可施加的，包含所有直流的和重复性的电压分量的额定最高(峰值)瞬时电压。3116正向不重复峰值电流no

12、nrepetitive peak forward currentIVSM在规定的时间或交流周波数时，可施加的规定波形和频率的额定最大(峰值)交流工频正向电涌电流。3117正向重复峰值电流repetitive peak forward currentJFRM可连续施加的规定波形和频率的额定最大(峰值)交流工频正向电流。2GBT 18802341-2007IEC 61643341：20013118通态电流临界上升率critical rate of rise of onstate currentdidt；(diT出)cr器件能承受而不损坏的额定值电流上升率。312主端特性Main terminal

13、characteristics3121断态电压off-state voltageVD器件处于断态时的直流电压。3122断态电流off-state currentID施加断态电压产生的直流电流。3123断态重复峰值电流repetitive peak off-state currentJDRM施加断态重复峰值电压voRM产生的最大(峰值)断态电流。3124转折电压breakover voltageV(B0)在规定的电压上升率和电流上升率条件下，在击穿点或击穿区内测得的器件两端的最高电压。注：击穿电压有几个V cBo，值时，就需要用数字后缀加以区分，并规定相关参数击穿电流的范围例如：y。酌，0va时

14、，电容值同u值无关。在正常的电信频率范围内，电容值基本是常数。为准确评估TSS对的微分电容，测试条件应反映正常工作情况。TSS转换进入通态并分流电涌电流终止后，TSS应关断并恢复正常工作。TSS的维持电流jn确定关断电流。结温和回路阻抗的增加将使维持电流值降低。在最恶劣的条件下，例如在最大电路源阻抗和最高结温条件下，维持电流宜大于最大直流线电流。通常在要求的最高环境温度时，长时间交流功率电涌过后将出现最高结温。452设备保护以保护为目的，在所有过电压条件下，TSS允许通过的峰值电压不应超过设备的电压额定值。在一些应用中，最高电涌水平是未知的，应规定由过度电涌水平产生而需要的失效模式。过电压是由

15、冲击或相对长的交流应力引起的。在交流电涌条件下，发热和导致的结温升高使转折电压增加。在低电流时，由击穿区的损耗引起发热。通态区的大电流导致主要损耗。由于冲击上升率增加，冲击允许通过峰值电压将提高。当电涌大大超过TSS的承受容量时，TSS将突然失效。在电信业应用中，保护器有两个等级主要和次要。主要保护在系统中防止大部分应力的能量扩展到远端规定的界面。次要保护是在主要保护之后动作，并承担比较小而较确定的应力水平。在过电涌条件下，通过短路使主要保护器失效是合乎需要的，这样就防止了电涌进一步的扩展。主要保护器通常通过破坏性试验来确保它们的失效模式是安全而有效的。453耐久性TSS应有足够的工作寿命，典

16、型的设计寿命超过20年。寿命的大部分时间是在正常的工作条件下，并且产品应通过验证预期寿命的一系列侵蚀性的环境试验。电涌出现虽然少但很重要，它与工作寿命相关。通过用不同电流水平对保护器重复施加电涌来典型评估电涌耐久性。46其他TSS结构类型461门控型TSs这些器件有一个控制开关区特性的门极(G，g)端子和两个提供保护功能的主端子。由于该附加端子可以同TSS中间的P型层或N型层或NP区连接，故三种门极的型式是可能的。一些门极可控型TSS设计也允许不用门极控制进行工作。不用门极控制时，器件工作和特性与定位电压型TSS相同。所有门控型TSS都等效于一个PNP晶体管和一个NPN晶体管连接形成的一个正反

17、馈对(如图4)，在未激活的条件下，该晶体管对将处于断态且表现为高电路阻抗。门极端子层和与它邻近的主端子层形成一个PN结，当此PN结导通电流时，电荷载流子注入晶体管对。如有足够的门极电流通过，晶体管对将正反馈并转换(旁通)成为低电压的通态。晶体管对将维持该状态，直至主电流太低不能维持晶体管对的导通。对于门极电流可能有两个回路。一个是门极同邻近主端子之间连接而产生的门极电流回路。另一个是当两个主端子之间相连接时产生的门极电流回路。当TSS处于断态时主端子间没有明显的电流直接流过。在这种情况下，电流回路完全是通过门极和非邻近主端子之间连接而形成的。电流流过的路径包括邻近主端子、门极端子以及通过门极电

18、路到达的非邻近主端子。用于这些器件最通用的电路是常用的门极线路接法。使门极保护电压随外部基准电压(例如保护】6GBT 18802341-2007IEC 61643341：2001集成电路电源的电压)而偏置，从而使保护电压跟踪基准电压值。相对于阳极为负门极偏置的P一门极器件，提供相对于阳极为负的瞬态电压保护。同样，相对于阴极为正门极偏置的N一门极器件，提供相对于阴极为正的瞬态电压保护。在常规方式中，这些器件仍能用电流触发。在某些情况下，通过门极与串联保护相线邻近电极连接来完成。462单向阻断型TSS在44中涉及到这种结构(图6)的开关象限性能。通过门极控制能使固有的(固定的)击穿电压降低，门极控

19、制可用单门极也可用双门极。在没有开关特性的象限中，对于P型支路TSS，通过反向偏置的NP阳极结来阻断电流，对于N型分流TSS，通过反向偏置的PN阴极结来阻断电流。阳极电极 阳极电极阴极电极 阴极电极图6单向阻断型TSS463单向导通型TSS在44中涉及到这种结构(图7)的开关象限性能。通过门极控制能使固有的(固定的)击穿电压降低，门极控制可用单门极也可用双门极。在没有开关特性的象限中，通过正向偏置PN二极管来导通电流。晶闸管阳极电扳 晶闸管阳极电投晶闸管阴极电极 晶闸管阴极电极图7单向导通型TSS464双向型TSS这种TSS是由两个单向阻断型单元反并联而成，在第一象限和第三象限有开关作用(见图

20、8)。每一象限通过控制相应的单门极或多门极使固有的(固定的)击穿电压降低。17GBT 18802341-2007IEC 61843341：2001P型门极电极N型门掇电极P型门板电极主端子2电报主端子1电极主端子2电极主蜡子1电援图8双向型TSSN型门极电极P型门极电极N型门极电极465双向TRIAC型TSS这种双向TSS有一个特殊的门极结构(图9)，它允许用一个单独的门极端子控制两个象限。图9为一个标准的TRIAC(交流控制器的三极管)结构。这种结构的等效电路是不完整的，仅当门极触发器同主端子2(MT2)有相同的极性时，有关门极触发的电路元件才是适合的。主端子2电撮主端子1电楹 门电撮 主靖

21、子1电撮图9双向TRIAc型TssGBT 18802341-2007IEC 61643341：20015标准测试方法51测试条件TSS的额定值和特性测试应按应用要求或器件规范的详细内容进行。TSS应在规定的环境条件(如温度范围和安装位形)下测试。511标准大气条件所有室温电气测量以及测量后的恢复条件应按IEC 60749：1996的14推荐的下述条件进行：温度 255；相对湿度 4575，当适用时；大气压86 kPa106 kPa(860 mbar1 060 mbar)。基准测试按如下标准大气条件进行(见IEC 60749：i996的14)：温度 251；相对湿度 4852；大气压86 kPa

22、106 kPa(860 mbar1 060 mbar)。当TSS参数试验温度超过了温度范围，宜按GBT 17573-1998的65推荐的温度值表中选择合适的值。除这些值外，一40*(2和35是目前首选的温度值。无特殊要求时，首选半导体环境温度范围宜采用下面的一种：正常范围 O70；扩展范围 一4085。512测量误差接地回路、一般性阻抗、磁感应、电感应和电磁辐射都能引起测量误差。通过增加回路阻抗能减少接地回路循环电流引起的电压误差，一般通过钳定电缆探头的铁芯可以做到。利用开尔文电路同DUT电源以及测量相连接时，可避免一般性阻抗。采用绞扭线缩短引线长度并尽量减少回路区域，能减少磁感应和其他感应的

23、影响。通过将DUT放人与无信号接地相连接的法拉第笼中，能避免电感应(电容耦合干扰)。利用磁感应屏蔽的方法和技术能减少电磁感应的干扰。513测量准确度模拟示波器上升时间应比信号时间快5倍。这样保证显示上升时间的误差低于2。数字示波器(按GBT 168961 1997)采样时间应至少为30Tx，丁x为测量的时间间隔。试验推荐满标偏差(2“满标偏差)的04或更小值为其额定分辨率，这仅适用于冲击参数的评定。对于要求对比记录的基准试验，额定分辨率采用满标偏差(21满标偏差)的02或更小值。514冲击波形和幅值通过两个参数的组合来表述冲击的波形。第一个参数表示视在波前时间(T。)，第二个参数表示到波尾半峰

24、值处的视在时间(疋)。两个参数写成T。T2，单位都是ps，符号“”没有任何数学意义。引用的TSS电流额定值为短路试验发生器值。在试验条件下，由于发生器与器件特性的相互影响，器件的真实电流将是不同的。515多重TSS封装一起的多重TSS，应用时可同时工作。如一个TSS的参数受到其他TSS工作的显著影响，则试验应仿效单个TSS工作相同的条件进行。516门控型TSS试验所有固定电压的TSS试验应在门控型TSS上进行验证和确定保护端子性能。门控型TSS试验应在合适的门极偏压值Vk和其电路中进行。除另有规定外，用于试验的门极偏压应是应用期望的最大值和最小值。门控型TSS的限位电压的任何试验，门极电源都应

25、是低阻抗(去偶)，没有内部门极阻断的TSS应有合适极性的直接与门极端子串联的阻断二极管。当门控型TSS已经设计给定门极控制和1 gGBT 18802341-2007IEC 61643-341：2001固定的电压保护时，固定电压TSS试验也应在门极开路的情况下(Ieo)进行。52工作条件521正常工作条件TSS通常安装在设备或模块的内部，该内部是微环境等级条件(见GBT 47989)。符合该标准的TSS应适应在有气候防护场所的固定使用(见IEC 6072133)。无特殊要求时，TSS应适应在下列一般工作条件、一种或两种微环境条件下运行。a)标准微环境1) 环境空气温度范围 o702)大气压范围8

26、6 kPa 106 kPa3)相对湿度范围 2075b)扩展微环境1)环境空气温度范围 一40852) 大气压范围 70 kPa106 kPa3)相对湿度范围 1095Yooc)一般工作条件1)等于或低于TSS额定电压值的最大系统信号水平；2)等于或低于TSS额定电流值的最大预期极限；3)TSS同其他过电流和过电压保护元器件一起工作；4)TSS工作前，按制造商的推荐对TSS进行处理、装配和安装。522非正常工作条件TSS在非正常应用或其他条件下工作时，可能需要对设计、制造或应用加以特殊的考虑。在非正常工作条件下，使用本部分，应得到制造商和用户的共同认可。附录A列举出了各非正常工作条件。53失效

27、和故障模式器件失效是终止器件完成要求功能的能力的事件。器件失效后出现故障。对于给定的功能要求(见GBT 147333)，一种故障模式就是一种不合格器件的可能状态。无特殊要求时，建议采用下列判据。确定故障状态的试验应在器件温度恢复到255 6C后进行。531降级失效在该失效事件中，早期可认为TSS有逐渐失效和部分失效两种。TSS的一些特性显示确定的变化，但在应用电路中器件仍可能有满意的功能。逐渐失效(也称失效趋势)是由于器件给定特性随时间逐渐变化引起的。部分失效导致器件不能完成某些(但不是全部)要求功能的能力。注：该失效不会停止所有功能，但至少损失一种能力，并最终可成为毁坏性的。最易受影响而恶化

28、的特性是反向阻断电流和断态电流。逐渐失效可通过先前的检查或监控进行预先处理有时也能通过预防性的维护来避免。532大断态电流故障模式在该模式中，TSS的断态电流大于规定值。注：无特殊应用要求时，断态电流宜在断态重复峰值电压条件下测量。533大反向电流故障模式在该模式中，TSS的反向重复峰值电流大于规定值。534高转折电压故障模式在该模式中，TSS的转折电压大于规定值。535小维持电流故障模式在该模式中，TSS的维持电流小于规定值。536毁坏性(完全损坏)失效在该事件中，TSS有突然失效和完全失效两种。完全失效是器件失去运行所有要求功能的全部能20GBT 1880234I-2007IEC 6164

29、3341：2001力。突然失效是通过预先检查或监控而不能预知的事件。毁坏性失效导致TSS的所有基本功能丧失。注：该失效一般是由在主端子之间发生电气短路而引起的。然而，如果引起的短路电流足够大时，器件内部元件可融化，从而使器件开路。537短路故障模式在该模式中，TSS为永久性短路。注：无特殊应用要求时，按刚好能保护设备进行正常的运行条件，确定短路电路中阻抗的最大值。538开路故障模式在该模式中，TSS为永久性开路。注：无特殊应用要求时建议在该模式中，失效的器件在施加150的最大值转折电压时，不宜导通大于断态重复峰值电流值的电流。539临界失效该失效很可能造成人身伤害、主要材料损坏或其他不可接受的

30、后果。注：非临界失效不大会造成人身伤害、主要材料损坏或其他不可接受的后果。5310安全性失效这是一种防止由临界故障而引起临界失效的设计性能。但是，用“安全性失效”来描述TSS的失效事件和故障模式是不可行的。因为，器件的失效可能在上述任一种模式中产生。有些用户认为器件最希望的故障模式是维持其保护功能(如短路故障模式中的失效)；然而，另一些用户则从系统目标考虑，要求特定器件能在开路故障模式中失效，以完成希望的系统保护功能。这样，许多用户认为短路故障模式失效的“安全性失效”，而事实可能恰恰受到另一些用户的反对。因此，实际推荐是通过上述定义的一种模式来描述失效类型。54额定值试验程序采用的过电压和过电

31、流试验值应引用第2章中的IEC和ITuu标准中的一个或多个值。该试验值可根据最终的设备能力修改，设备能力包括试验电路中设备的与电涌匹配的元器件的。541断态重复峰值电压y。本试验目的是验证当TSS持续承受额定断态重复峰值电压时，维持高阻抗断态的能力。断态重复峰值电压的额定值VDRm应施加在器件两端，试验期间断态重复峰值电流I。RM用图10所示的原理等效电路测量。电路组成：DUT受试器件5A峰值电流表；V电压表，可测交流峰值；Psl提供y。州的直流分量直流电源；PS2提供V刚的交流分量交流电源；REc全波或半波整流电路，当vDm,i的交流分量为反向极性时用于单向试验。图10验证断态重复峰值电压(

32、y。)的试验电路测得的电流应不超过规定的JDR”最大值。yonw试验后，器件的任何规定特性应无恶化。试验持续时间应足够长以建立要求器件可靠性的置信度。TSS的每个开关象限应分别试验和测量(试验前后特性出现的大变化，说明器件特性可能已劣化)。试验失效类别应按53的判据分类。2112GBT 18802341-2007IEC 61643341：2001542通态重复峰值电流I一该试验目的是验证TSS能连续导通额定通态重复峰值电流(准正弦波)而不失效或不超过额定最高结温。采用的试验电路应在原理上等效于图11。厂rREC*电路组成：DUT受试器件；A峰值电流表；Ps一交流电源，提供规定电压用；Rl电阻，

33、限定短路峰值电流用；S1开关，闭合进行试验；REC全波或半波整流电路，单向试验用。图11 验证通态重复峰值电流I的试验电路应规定交流试验发生器的开路电压和短路电流或等效的波形和波形峰值。发生器的容量应确保TSS将始终开通处于通态。无额定双向电流工作的单向TSS要求在交流电源上增加桥式或半波整流器件，以进行全波和半渡试验。在J，RM试验期间，温度敏感器件的参数，如Jw，能通过示波器监测，示波器的电压和电流探头如图15所示方式与DUT连接。平均工作结温能通过测量的参数值、参数温度系数和DUT的初始温度计算得到。Jtnu试验后，器件的任何规定特性应无恶化。试验持续时间应足够长以建立要求的器件可靠性的

34、置信度(试验前后特性的大变化，说明器件特性可能已劣化)。试验失效类别应按53的判据分类。入Z一，胂1一 卜，(b0)竹7fmsU图12通态重复峰值电流波形GBT 1880234I-2007IEC 61643341：2001543通态不重复峰值电流J。该试验目的是验证TSS在规定持续时间内能承受规定的交流电涌电流(准正弦波)而不失效。采用的试验电路应在原理上等效于图12。71 1卜REC *电路组成：DUT受试器件；A峰值电流表；Ps交流电源提供规定电压用；R1电阻限定短路峰值电流用；sl开关，规定的持续时间闭合，与交流电压的零点时同时动作；REc全波或半渡整流电路，单向试验用。图13验证通态不

35、重复峰值电流J。的试验电路开关s1仅在交流电压源的电压过零时断开或闭合。这样确保器件在半波交流或全波交流周期进行试验。交流试验发生器应规定开路电压和短路电流或等效的波形、波形峰值以及开关s1的闭合时间。发生器的容量应确保TSS将始终开通处于通态。为进行全波和半波试验，无额定双向电流工作的单向TSS要求在交流电源上增加桥式或半波整流器。当开关s1在规定的试验时间动作且器件恢复热平衡状态后，器件的任何规定特性不应失效(试前和试后特性出现的大变化，说明器件可能已劣化)。试验失效类别应按53的判据分类。试验持续时间可规定为一段时间或规定电源频率的交流周波数。不重复电流额定值的试验在器件恢复热平衡条件前

36、不应重复。无特殊要求时，推荐器件在寿命期间具有承受超过100次电涌电流试验而不失效的能力。JtsM额定值随试验持续时间不同而不同，为满足应用要求持续时间采用几个值，推荐的持续时间是01 S，1 S和10 S的一个周波时间。544不重复峰值冲击电流I该试验目的是验证TSS能承受规定冲击波形的短路电流I。而不失效。采用的试验电路原理上等效于图14。对冲击试验发生器应规定开路电压和短路电流值或与之等效的波形和波形峰值。发生器的容量应确保TSS将始终开通处于通态，对器件旋加冲击J并恢复热平衡状态后，器件的任何规定特性不应失效(试前和试后特性出现大的变化，说明器件可能已劣化)。试验失效类别应按53的判据

37、分类。SG电路组成：DUT受试器件；A峰值电流表；So一具有规定特性的冲击发生器。图14验证不重复峰值冲击电流J。的试验电路GBT 18802341-2007IEC 61643-341：2001TSS的每个开关象限应分别试验和测量。不重复电流额定值试验在器件恢复热平衡条件前不应重复。无特殊要求时，推荐器件在寿命期间应能承受超过100次该试验而不失效。对于验证试验，可能选做少量次数的试验。J，sM额定值随波形不同而变化，为满足应用要求，可能需要几种波形值试验。表2和表3所示波形常用于电信领域的TSS试验中。表2常用的电信冲击电压波形波 形 波前时间*s 衰减时间ps 参考文献2lO 2(最大值)

38、 lO(最小值) GR1089一COREB131250复合波 12(30) 50(20) GBT 176265 199910160 10(最大值) 160(最小值) FCC，47CFR Part 68B210560 10(最大值) 660(最小值) FCC，47CFR Part 68B210(士30) 700(20) GBT 176265 199910700 9(30) 720(士20)FCC47 CFR Part 68EB23101 000 10 12 1 000+3”o 1EEE Std C6245B33表3常用的电信冲击电流波形波 形 波前时间*s 衰减时间#s 参考文献2lO 2(最大

39、值) 10(最小值) GR-1089一COREB13820复合波 8(20) 20(20) GBT 176265 199910160 10(最大值) 160(最小值) FCC，47CFR Part 688210560 10(最大值) 560(最小值) FCC，47CFR Part 68B215320 5(30) 320(20) FCC，47 CFR Part 88B2101 000 100 1 000(200) IEEE Std C6245B31注：对于1250，820复合波发生器，GBT176265 1999规定试验通信线路时，需要外部串接一个最小值为40 0的电阻。视在短路电流波形不是82

40、0，而更像1260电压波形。545反向重复峰值电压ynw该试验目的是验证TSS在连续承受额定反向重复峰值电压条件下，维持高阻抗阻断状态的能力。反向重复峰值电压的额定值VnRM应施加在器件的阻断方向上。测量反向重复峰值电流J。RM，采用的试验电路原理上应等效于图14。测量的电流值不应大于规定的最大值IRRM。VnRM试验后，器件的任何规定特性不应失效。试验持续时间应足够长以建立要求的器件可靠性的置信度(试前和试后特性出现的大变化，说明器件可能已劣化)。试验失效类别应按53的判据分类。546正向不重复峰值电流J一该试验目的是验证正向(反向)导通型TSS的二极管部分能承受规定时间的交流电涌电流而不失

41、效。应采用通态不重复峰值电流J的试验方法(见543和图13)验证正向不重复峰值电流J飓M。如采用的导通时间是一个全周渡或更长，则IT。(见543)比Jrw适用。(I，sM包括二极管和晶闸管的导通)。器件JFs”试验并恢复热平衡状态后，器件的任何规定特性不应失效(试前和试后特性出现的大变化，说明器件可能已劣化)。试验失效类别应按53的判据分类。547正向重复峰值电流Jr一该试验目的是验证正向(反向)导通型TSS的二极管部分能连续导通额定正向重复峰值电流而不失效或不超过额定最高结温。验证正向重复峰值电流Irw应采用通态重复峰值电流Jt一的试验方法(见542和图11)。无特殊要求时，推荐：应规定Jt

42、RM代替Jrn”，在此It一包括二极管和晶闸管的导通。24GBT 18802341-2007IEC 61643-341：2001548通态电流临界上升率didt该试验目的是验证TSS承受出现在冲击波前沿快速上升脉冲电流的能力。采用的试验电路原理上应等效于图15。电路组成：DUT受试器件；cT电流互感器或等效的装置；RG提供规定didt的斜率发生器；cR()双通道示波器或等效的仪表。图15验证通态电流临界上升率的试验电路使用电压V和电流J的监测仪器(典型的带有电压和电流探头的数字式或存储式示波器)记录电路的状态。对器件施加didt冲击，并恢复到热平衡时，器件的任何规定特性不应失效(试前和试后特性

43、出现的大变化，说明器件可能已劣化)。试验失效类别应按53的判据分类。对didt试验发生器应规定波前didt、峰值电流和波形(通常渡尾相对比较短)。本试验的关键是使用正确的波形，且器件的制造商宜了解试验电路和波形的详细情况。无特殊要求时，推荐采用基于晶闸管标准didt试验电路的发生器。基本电路图及其波形如图16所示。K叶D()1didtv；，nK(cL)o“fI，c1。5电路组成：DuT受试器件；cT电流互感器或等效装置；PS-一直流电源，设定Vs用；Rl电阻，限制充电电流用；sl开关，闭合进行试验；电流过零时断开；REC整流电路，导通负电流用c电容器，设定储存和控时用；L电感，设定didt用；CR旺一双通道示波器或等效仪表。图16半正弦波didt的试验电路GBT 18802341-2007IEC 61643341：2001一GBT 18802341-2007IEC 61643-341：2001电路组成：DUT受试器件；cT直流电源探头或等效的设备；TG试验发生器，提供规定的受试器件从断态至通态转换的特性；cR( 双通道示波器或等效的仪器。例：试验发生器TG用来得到图19图24的波形，发生器由电流源和300 Q的分流电阻组成。电流源从零开始以333 Ams(1 000Vms开路电压)的速度上升到3 A；然后阶跃升至5A保持200ms后降