0 引言

    眾所周知，電子產品在使用中經常會遇到意外的電壓瞬變和浪涌，從而導致電子產品的損壞。損壞的原因是電子產品中的半導體器件(包括二極管、晶體管、可控硅等)被燒毀或擊穿。據估計，電子產品的故障有75%是由于瞬變和浪涌造成的^[1-5]。電壓的瞬變和浪涌無處不在，電網、雷擊、爆破,就連人在地毯上行走都會產生上萬伏的靜電感應電壓，這些，都是電子產品的隱形致命殺手。

    因此，為了提高電子產品的可靠性和人體自身的安全性，必須對電壓瞬變和浪涌采取防護措施。

    通常，采用浪涌保護器以確保提供給受保護電子設備的電壓不超過其擊穿電壓。提供這種浪涌保護功能的常規設備包括瞬態電壓抑制(TVS)二極管^[6-7]和通過模擬電路實現的電壓調節器^[8-9]。常規的TVS二極管結構如圖1所示。將TVS二極管與需保護電路或器件并聯，當浪涌來臨時，它能將電壓鉗位在一定值并且泄放大量電流，以此來保護內部電路不被擊穿。

    傳統的TVS二極管其鉗位電壓會隨著二極管吸收的電流變化而變化^[10-12]。因此TVS二極管的鉗位電壓相比于其觸發電壓會更大，在I-V曲線中兩者的斜率稱為TVS二極管的導通動態電阻，顯然具有高的動態電阻的鉗位器件會導致浪涌保護機制不理想，因為為了令其鉗位電壓達到要求，必須將TVS二極管的觸發電壓設置為低于實際所需的鉗位電壓，這樣會導致其觸發電壓過低引起TVS二極管的誤觸發。

    為了避免上述問題，并提供更精確的浪涌保護解決方案，期望減小鉗位器件的動態電阻從而使其鉗位電壓與電流水平無關。本文研究并設計了一種新型的浪涌保護鉗位電路，該保護電路包括一個基準電路以及一個反饋控制電路。

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作者信息:

董大偉，李江陵

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