El diodo TVS (Supresión de Voltaje Transitorio) es un componente de protección de circuito de alta velocidad diseñado para proteger componentes electrónicos de sobretensiones, descargas electrostáticas y corrientes de pico. Se utiliza ampliamente en USB, HDMI y sistemas de alimentación industrial para proporcionar una protección efectiva de limitación de voltaje.
Un diodo TVS (Supresor de Voltaje Transitorio) es un componente de protección contra sobretensiones de alta velocidad. Protege circuitos electrónicos sensibles de picos de voltaje transitorios causados por descargas electrostáticas (DE), sobrecargas por rayos y transitorios de conmutación de energía. Los diodos TVS se basan en mecanismos de ruptura por avalancha y típicamente reaccionan en menos de 1 nanosegundo para ajustar el exceso de voltaje a un nivel seguro.
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Término en inglés |
Definición |
Notas de Ingeniería |
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Voltaje de Bloqueo Inverso (VR) |
Voltaje máximo que el diodo TVS puede soportar en un estado no conductor. |
Debe ser un 10–15% superior al voltaje del sistema para evitar disparos indebidos. |
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Voltaje de Quiebre (VBR) |
Voltaje a partir del cual el diodo comienza a conducir bajo la corriente de prueba (por ejemplo, 1mA). |
Debe superar VR pero permanecer por debajo de la tolerancia de voltaje máximo del dispositivo protegido. |
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Voltaje de Clamp (VC) |
Voltaje máximo en el diodo durante la corriente de pulso pico. |
Debe estar por debajo del voltaje de soporte de los componentes protegidos. |
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Corriente de Pulso Pico (IPP) |
Corriente máxima de sobrecarga que el diodo puede manejar durante un evento transitorio. |
Elige según las expectativas de sobrecarga con un margen de seguridad de 1.5–2 veces. |
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Potencia de Pulso Pico (PPP) |
Energía máxima que el diodo puede absorber en un pulso especificado (por ejemplo, 10/1000μs). |
Se prefiere una mayor potencia en entornos industriales o con fuertes sobretensiones. |
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Corriente de Fuga Inversa (IR) |
Pequeña corriente de fuga en la tensión VR. |
Una corriente IR más baja es mejor para sistemas de baja potencia o precisión. |
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Capacitancia de Unión (Cj) |
Capacitancia debida a la unión PN interna del diodo. |
Una baja capacitancia (<5pF) es esencial para líneas de señal de alta velocidad como USB, HDMI. |
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Tiempo de respuesta |
Tiempo desde la detección de sobretensión hasta la conducción; típicamente <1ns. |
Ventaja clave de TVS frente a MOV/GDT en entornos de ESD/alta velocidad. |
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Tipo de Embalaje |
Formatos físicos como SMA, SMB, SMC. |
Influye en la disipación y la clasificación de pico; por ejemplo, SMB para 600–1500W, SOD323 para circuitos micro. |
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Paquete |
Potencia Pico (P_PP) |
Aplicaciones típicas |
Voltaje del sistema |
Realidad virtual |
VBR |
Vc |
Modelos de Ejemplo |
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AME |
400W |
Puertos USB/HDMI/RS232, E/S de MCU, pequeños electrodomésticos |
5V/ |
5.5V/ |
6.2–7.5V/ |
10–18V |
SMBJ6.5CA,SMAJ12CA |
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PYME |
600 W |
Entrada de alimentación, controladores LED, instrumentación |
12v/ |
13–26V |
16–28V |
24–40V |
SMBJ24A,SMBJ33A |
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El |
1500W |
Control industrial, estaciones base de telecomunicaciones, corriente alterna principal |
24V–48V/ |
26–56V |
30–60V |
38–80V |
SMCJ36A,SMCJ58A,SMCJ70A |
Directrices para el Emparejamiento de Parámetros
• VR (Voltaje de Bloqueo Inverso): Debe ser ligeramente superior al voltaje real del sistema ( típicamente ×1.1~1.2).
• VBR (Voltaje de ruptura): Debe mantenerse entre la tolerancia del sistema y el umbral de bloqueo.
• VC (Voltaje de bloqueo): Debe ser menor que el voltaje máximo permitido de los componentes protegidos.
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Aplicación |
Paquete Recomendado |
Modelo |
Parámetros Típicos |
Características |
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Interfaz USB de 5V |
AME |
SMAJ6.0CA |
VR = 5,5V VBR = 6,4V VC ≈ 10V |
Respuesta rápida, baja capacitancia para líneas de datos |
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entrada de alimentación de 24V |
PYME |
SMBJ24A |
VR = 24V VBR = 26.7V VC ≈ 38.9V |
Clampeo de rango medio, adecuado para sobretensiones de entrada DC |
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AC Industrial 220V |
El |
SMCJ70A |
VR = 70V VBR ≈ 78V VC ≈ 113V |
Alta capacidad de energía, ideal para la protección de corriente alterna y relés |
1. Protección contra sobretensiones: Entra rápidamente en acción para limitar picos de voltaje (por ejemplo, rayos, transitorios por conmutación) y proteger dispositivos downstream.
2. Protección contra ESD: Reacción ultra rápida a descargas electrostáticas en puertos sensibles como USB, HDMI, LAN, RS-485.
3. Inmunidad a Sobrecargas: Absorbe corrientes transitorias altas provocadas por sobretensiones en automatización, redes eléctricas o sistemas de seguridad.
4. Integridad de la Línea de Señal: Mantiene la integridad de los datos en líneas de alta velocidad mientras proporciona una protección efectiva contra voltajes.
Los diodos TVS son componentes de respuesta rápida y costo-efectivos, vitales para la protección de circuitos. Con una selección adecuada de parámetros y una configuración específica para la aplicación, mejoran considerablemente la fiabilidad del sistema bajo condiciones de interferencia electromagnética y transitorios.
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