Всички категории

Технически статии

Начална страница >  Приложение >  Технически Статии

Диоди TVS: Принципи и Приложения

Диодът за подаване на променливи напрежения (TVS) е компонент за защита на висока скорост, който е предназначен да защитава електронните компоненти от прекалено високо напрежение, електростатично разрядване и сургови токове. Той се използва широко в USB, HDMI и индустриални електрически системи за предоставяне на ефективна защита с ограничаване на напрежението.

Диоди TVS: Принципи и Приложения

1. Общ преглед

Диод от тип TVS (Transient Voltage Suppressor) е компонент за бърза защита от наднормативни напрежения. Той защитава чувствителните електронни кръгове от временно повишените напрежения, причинени от електростатично разрядване (ESD), молниеви суржи и транзиентни напрежения при преключването на мощността. Диодите TVS работят чрез механизма на аваланчно разбиране и обикновено реагират за по-малко от 1 наносекунда, за да ограничат излишното напрежение до безопасен ниво.

图片1.png

2. Ключови параметри и насоки за избор

Термин на английски език

Дефиниция

Инженерни бележки

Обратно напрежение на разстояние (VR)

Максималното напрежение, което диодът TVS може да издържи в непроводещо състояние.

Трябва да е 10–15% по-високо от системното напрежение, за да се предотврати неправилното иницииране.

Напрежение при пробив (VBR)

Напрежение, при което диодът започва да проводи при тестов ток (например, 1mA).

Трябва да надвишава VR, но да остава под максималното допустимо напрежение на защитеното устройство.

Стойност на напрежението на затягане (VC)

Максимално напрежение през диодата при пиково импулсно течение.

Трябва да бъде под издържащото напрежение на защитените компоненти.

Пиково импулсно течение (IPP)

Максимален пиковый ток, който диодът може да понася през преминаващо събитие.

Изберете според очакванията за пикове с 1.5–2 пъти безопасен марж.

Пикова Пулсовa Мощност (PPP)

Максимална енергия, която диодът може да погледне в указан пулс (например, 10/1000μs).

По-висока мощnost е предпочитана в индустриални или среди с силни пикове.

Обратен ток на протечка (IR)

Малък ток на протечка при напрежение VR.

По-ниски стойности на IR са по-добри за системи с ниска мощност или точни системи.

Емитентна ємкость (Cj)

Ємкость, причинена от вътрешния PN преход на диода.

Ниска ёмкост (<5пФ) е съществена за високоскоростни сигнален линии като USB, HDMI.

Време за реакция

Време от детекция на наднапрежение до проводимост; обикновено <1нс.

Ключово предимство на TVS спрямо MOV/GDT в среда ESD/високи скорости.

Вид упаковка

Физически формати като SMA, SMB, SMC.

Влияне върху дисипацията и оценката за прекица; например, SMB за 600–1500W, SOD323 за микрокръгове.

 

3. Табlica за сравняване и избор на пакети

 

Пакет

Пикова мощност (P_PP)

Типични приложения

Напрежение на системата

ВР

VBR

VC

Примерни модели

SMA

400W

Порти USB/HDMI/RS232, вх./изх. на MCU, малки домакински апарати

5В/
12В

5,5В/
13В

6,2–7,5В/
14–16В

10–18В

SMBJ6.5CA,SMAJ12CA

SMB

600 W

Питание, драйвери за LED, инструментални устройства

12В/
24V

13–26В

16–28В

24–40В

SMBJ24A,SMBJ33A

SMC

1500W

Индустриално управление, телекомуникационни базови станции, мрежови източници

24В–48В/
АС 220V

26–56В

30–60В

38–80В

SMCJ36A,SMCJ58A,SMCJ70A

 

Ръководство за съответствие на параметри

• VR (Обратно издръжно напрежение): Трябва да е леко по-високо от реалното системно напрежение (обикновено ×1.1~1.2).
• VBR (Въздействие на напрежение при прекъсване): трябва да остане между допустимите стойности на системата и прага на затягане.
• VC (заграждащо напрежение): трябва да бъде по-ниско от максимално допустимото напрежение на защитените компоненти.

 

4. Да се върнем. Примери за практическо приложение

Приложение

Предложен пакет

Модел

Типични параметри

Характеристики

Интерфейс USB 5В

SMA

SMAJ6.0CA

VR = 5.5V VBR = 6.4V VC ≈ 10V

Бърз отклик, ниска щампавност за данни

вход за alimentация 24В

SMB

SMBJ24A

VR = 24V VBR = 26.7V VC ≈ 38,9V

Сглобяване на среден диапазон, подходящо за входни приливи на постоянно напрежение

220V промишлено променливо

SMC

SMCJ70A

VR = 70V VBR ≈ 78V VC ≈ 113V

Висока енергийна капацитет, идеална за защита на мрежовото напрежение и реле

 

5. Функции на диодите TVS

1. Защита от наднапрежения: Бързо ограничава вълновите пикове (например, молни, транзиентни промени) за да защити устройствата по-нататък.

2. Защита от електростатични разряди: Ултрабърза реакция при електростатични разряди в чутливи порти като USB, HDMI, LAN, RS-485.

3. Имунитет срещу пулсации: Поглъща силни променливи токове от пулсации в енергосистемите, автоматизациите или системите за сигурност.

4. Цялостност на сигналените линии: Поддържа данните непоколебими в високоскоростните линии, докато осигурява ефективна защита от напрежение.

6. Заключение

Диодите TVS са икономични, бързо реагиращи компоненти, които са от съществено значение за защитата на циркуита. С правилния избор на параметри и специфична конфигурация за приложението, те значително подобряват надеждността на системата при променливи условия и електромагнитни помешания.

 

Предишна

Оптимизирано приложение на оксидни вариatori (MOVs) в моторни системи

Всички приложения Следващ

Варицор: Ключов Компонент в Защитата на Циркуита

Препоръчани продукти