【国家标准(GB)】 低压电涌保护器件 第341部分：电涌抑制晶闸管(TSS)规范

ICS29.080.99
中华人民共和国国家标准
GB/T18802.341—2007/IEC61643-3412001低压电涌保护器元件
第341部分：电涌抑制晶闸管（TSS）规范Components for low-voltage surge protective devices-Part341:Specification forthyristor surge suppressors(TSS)（IEC61643-341:2001.IDT)
2007-06-21发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2008-02-01实施
规范性引用文件
术语、符号和定义
参数的术语、符号和定义
3.2TSS、端（子)和特性名词的术语和定义4
基本功能和器件的说明
TSS的类型
器件基本结构·
器件等效电路
开关象限特性
TSS的性能判据
其他TSS结构类型
标准测试方法
测试条件·
工作条件·
失效和故障模式
额定值试验程序·
特性测量程序
附录A（规范性附录）
环境条件
机械条件
A.3混合因素
附录B（资料性附录）
异常工作条件
基准脉冲波形的美国认证标准
B.1中央办公室设备验证
用户设备验收
试验波形
GB/T18802.341—2007/IEC61643-341:2001次
GB/T18802.341-2007/IEC61643-341.2001前言
《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）IEC61643-1:1998);
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（GB18802.1：2002）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）法（GB/T18802.21:2004/IEC61643-21:2000)；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（SPD）一低压电涌保护器元件
低压电涌保护器元件
低压电涌保护器元件
低压电涌保护器元件
第311部分：气体放电管（GDT）规范：第321部分：雪崩击穿二极管（ABD)规范；第331部分：压敏电阻（MOV）规范：第341部分：电涌抑制晶闸管（TSS）规范性能要求和试验方
选择和使用导则：
本部分为电涌抑制晶闸管（TSS)规范，等同采用IEC61643-341：2001《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GB/T1.1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。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（SAC/TC81)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。Ⅲ
1范围
GB/T18802.341—2007/IEC61643-341:2001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；
一基本功能、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。GB/T4023一1997半导体分立器件和集成电路第2部分：整流二极管（eqVIEC60747-2：1983GB/T4798.9电工电子产品应用环境条件产品内部的微气候（GB/T4798.9—1997.idtIEC60721-3-9:1993)
GB/T14733.3电信术语可靠性、可维护性和业务质量（GB/T14733.3—1993，eqvIEC60050：1990)
GB/T15291—1994半导体器件：第6部分：晶闸管（eqVIEC60747-6：1983）注：TSS同GB/T15921一1994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人一些新术语。这些变化和增加的内容在第3章中给出。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（eqvIECGB/T16896.11997
61083-1:1991)
GB/T175731998半导体器件分立器件和集成电路第1部分：总则（idtIEC60747-1：1983）GB/T17626.5-1999电磁兼容试验和测量技术浪通（冲击）抗扰度试验（idtIEC61000-4-5：1995)
IEC60050（702）电信术语振荡、信号和相关器件IEC60099-4交流无间隙金属氧化物避雷器IEC60721-3-3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IEC60749：1996半导体器件机械和气候试验方法ITU-TK.20：1996电信交换设备对过电压和过电流的抵抗ITU-TK.21:1996
ITU-TK.28:1993
3术语、符号和定义
用户端对过电压和过电流的抵抗保护电信设备用半导体避雷器组件特性下列术语、文字符号和定义适用于本部分。1
GB/T18802.341—2007/IEC61643-341:20013.1
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（GB/T15291一1994）和整流二极管标准（GB/T4023—1997）
注1：GB/T175731998的5.2.1,1指出“仅推荐字母V和为电压的保留符号：然而在半导体器件领域中，如同U和u一样亦广泛采用V和u\本部分采用字母V和来代表电压。注2：当文字符号有儿种形式时，首先采用最通用的形式Main terminal ratings
3.1.1主端额定值
列出的额定值包括阻断、导通和开关象限的合适要求。3.1.1.1
断态重复峰值电压
repetitivepeakoff-statevoltage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。3.1.1.2
通态重复峰值电流
repetitive peak on-state current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。3.1.1.3
通态不重复峰值电流
Enon-repetitivepeakon-statecurrentITsM
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。3.1.1.4
不重复峰值冲击电流
non-repetitivepeakimpulsecurrentIppsM;ITsM
可施加的规定幅值和波形的额定最大（峰值）冲击电流。注：该额定值有几种符号表示，这些符号的意义如下：IppsM技术上正确。为Ip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)。Ippt
不鼓励使用该符号来表示不重复值。该符号表示Ipp的额定重复最大（M)值。Irp
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。
反向重复峰值电压
ErepetitivepeakreversevoltageVRRM
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。3.1.1.6
正向不重复峰值电流
tnon-repetitive peak forward currentIpsM
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。
正向重复峰值电流
repetitivepeakforwardcurrentIFRM
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。2
GB/T18802.3412007/IEC61643-341:2001通态电流临界上升率
critical rateof riseof on-statecurrentdi/dt;(dir/dt)cr
器件能承受而不损坏的额定值电流上升率。3.1.2
主端特性
Main terminal characteristics断态电压
off-statevoltage
器件处于断态时的直流电压。
断态电流
off-statecurrent
施加断态电压Vo产生的直流电流。3.1.2.3
断态重复峰值电流
repetitivepeakoff-statecurrentIDRM
施加断态重复峰值电压VbRM产生的最大（峰值）断态电流。3.1.2.4
转折电压breakovervoltage
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(no值时，就需要用数字后级加以区分，并规定相关参数击穿电流的范围例如：V(so)I，0holding current
维持电流
维持晶闸管通态的最小阳极电流（最小主电流或最小晶闸管电流）。3.1.2.6
断态电容
off-state capacitance
在规定的频率、幅值V.和直流偏压Vp条件下，处于断态时两规定端子间测得的微分电容。3.1.2.7
反向重复峰值电流
repetitivepeakreversecurrentIRRM
施加反向重复峰值电压VRRM时产生的最大（峰值）反向电流。3.1.2.8
正向恢复峰值电压
peakforward recoveryvoltage
从零或规定反向电压，施加规定的电压上升率和电流上升率时，器件两端的正向导通最高值电压。3.1.2.9
断态电压临界上升率
do/dt;(dup/de)cr
critical rate of rise of off-state voltage不导致器件从断态转换至通态的最大电压（低于VRM）上升率。GB/T18802.341—2007/IEC61643-341:2001Additional andderivedparameters3.1.3
附加参数和推导参数
下列推导和测量的参数，对于比较某些应用或统计过程控制可能是必要或有用的3.1.3.1
击穿电压
Ebreakdownvoltage
在规定击穿电流IcR）的条件下，处于击穿区时（开关点之前）器件两端的电压。注：对于正极性击穿斜率器件，可用V代替VbRM。3.1.3.2
击穿电流
breakdowncurrent
器件处于击穿区时流过的电流。3.1.3.3
转折电流
breakovercurrent
在转折电压VBo条件下流过器件的瞬时电流。3.1.3.4
开关电压
switching voltage
器件转换进入通态前，在击穿区终点时器件两端的瞬时电压。3.1.3.5
开关电流
switching current
在开关电压V，条件下流过器件的瞬时电流，3.1.3.6
通态电压
on-state voltage
在规定通态电流I条件下的器件两端电压。3.1.3.7
通态电流
on-state current
在通态条件下，流过器件的电流。3.1.3.8
正向电压
forward voltage
在规定正向导通电流I条件下的器件两端电压。3.1.3.9
正向电流
forward current
器件处于正向导通时通过的电流。3.1.3.10
开关电阻
switchingresistance
推导得到的击穿区等效斜率电阻R，计算公式为：R=（V一V.)/（I一IBo）3.1.3.11
绝缘电阻insulationresistance推导得到的器件等效绝缘电阻计算公式为：Vp/Ip。3.1.4温度相关参数TemperaturerelatedparametersGB/T18802.341—2007/IEC61643-341:2001所有的涉及半导体TSS参数都依赖温度。在期望的工作温度范围内，应通过正确规范确定参数的最大值或最小值，通常能消除对温度的影响，下面列举了一些常见与温度有关的术语。3.1.4.1
temperaturecoefficientofbreakdownvoltage击穿电压温度系数
avaimy+dVBR,/dT
击穿电压VBR的变化与温度变化之比注：以25C时的击穿电压为基准，aV(）的单位为毫伏每开尔文（mV/K）或百分比每开尔文（%/K）。mV/℃和%/C可代替mV/K和%/K
维持电流温度曲线
variationofholdingcurrentwithtemperature维持电流IH随温度变化的关系，以图表示。3.1.4.3
温度降额temperaturederating
超过规定的基准温度时，额定值随温度升高的减少数额，表示为百分率，例如可应用在施加的冲击峰值电流。
热阻thermalresistance
RL,RcRA(RoL,Re,Ra)
在热平衡条件下，结耗散单位功率引起的结对规定外部基准点（引线、管壳或环境）的有效温升。注：热阻通常用K/W或C/W来表示、3.1.4.5
瞬时热阻抗transientthermalimpedanceZtL(nZbCZtA()(ZLnZae)ZoA()
在一个时间区间终点的等效结温与规定基准点或区域（引线，管壳或环境）的温度之差，除以引起这个温差的该时间区间起点时按阶跃函数变化的耗散功率。注1：热阻抗通常用K/W与C/W互换注2：它是在变化的状态下结的热阻抗，通常以曲线的形式给出作为能量冲击时间的函数3.1.4.6
（等效）结温（virtual）junctiontemperatureT.Tv
基于器件的热特性和电特性的简化模式，表示计算的结理论温度注：术语“等效结温”尤其适用于多结半导体，当规范和试验方法需要时，可用于表示激活的半导体元件的温度。在本标准中，术语“结温”T和等效结温”T，可以互换。3.1.4.7
最高结温
maximumjunctiontemperature
TSS能耐受自身发热而不劣化的最高值允许结温。GB/T18802.341—2007/IEC61643-341:20013.1.4.8
国storagetemperaturerange
贮存温度范围
Tsgmin.~Tgmax.
不施加任何电压时器件可贮放的温度范围。注：优选的温度范围为0℃~125C：-55℃～125C；—65℃~150C（选自的GB/T17573-19986.5和IEC60749—1995的3.1.2)
门极参数
门极触发电流
Gate terminal parameters
gate trigger current
使器件从断态转入通态所需的最小门极电流。3.1.5.2
门极触发电压
gate triggervoltage
产生门极触发电流IG所需的门极电压。3.1.5.3
gate-to-adjacent terminal peak off-statevoltage门极端-邻近端断态峰值电压
在额定断态电压V且不超过规定断态电流I的条件下，P-门极器件的门极对阴极可施加的最高电压或N-门极器件的门极对阳极可施加的最高电压。3.1.5.4
门极断态峰值电流
peak off-stategatecurrent
门极断态峰值电压VGDM产生的门极最大电流，3.1.5.5
（邻近端开路时）门极反向电流Egate reverse current.adjacent terminal openIGAn;IGko
在P-门极器件的阴极开路或N-门极器件的阳极开路的条件下，施加规定的门极偏压V.时通过门极的电流。
（主端子短路时）门极反向电流Egate reverse current,main terminals short-circuitedIGAs:IGks
在P-门极器件的阴极或N-门极器件阳极同第三端子短路的条件下，施加规定的门极偏压VG时通过门极的电流。
注：该定义仅适用于门极集成申联了阻断二极管的器件3.1.5.7
（通态时）门极反向电流
IGAT:IGKT
gatereverse current,on-state在规定的门极偏压V。和规定的通态电流I-条件下，通过门极的电流。注：该定义仅适用于门极集成审联了阻断二极管的器件。3.1.5.8
(正向导通态时)门极反向电流
gate reverse current,forward conducting stateIGAF;IGKF
在规定门极偏压VG和规定的正向导通电流I条件下，通过门极的电流注：该定义仅适用于门极集成串联了阻断二极管的单向导通器件。6