Ez a cikk elemzi a TVS-diódák túlfeszültség-elnyomási alkalmazásait ipari vezérlőberendezésekben, gyakorlati példákkal és technikai kiválasztási javaslatokkal együtt. Nemzetközi beszerzéssel és EMC-tervezéssel foglalkozó szakemberek számára ajánlott.
I. Mi az a TVS dióda, és milyen problémát old meg?
A TVS dióda (Transient Voltage Suppression Diode) egy védőeszköz, amely tranziens feszültségingadozások ellen nyújt védelmet. Amikor egy rendszer váratlan nagy feszültségingadozással kerül szembe, például villámcsapás, áramkör kapcsolása, elektrosztatikus kisülés (ESD) vagy hirtelen terhelésváltozás hatására, a TVS dióda nanoszekundumokon belül vezetővé válik, és a túlfeszültséget biztonságos szintre korlátozza. Ezáltal védetté teszi az érzékeny alkatrészeket, mint például az MCU-kat, CAN-vezérlőket és RS485 kommunikációs chipeket.
II. Tipikus alkalmazások ipari automatizálási rendszerekben
|
Alkalmazási rendszer |
Védett objektumok |
Telepítési hely |
|
Plc programozható vezérlő |
Digitális I/O interfész, kommunikációs portok |
Bemeneti és kimeneti interfész, RS485 csatorna |
|
Inverter és motorhajtás |
Vezérlő tápegység és motor visszajelző jel |
DC bemenet/kimenet, analóg jel |
|
Robotikai és automatizálási cellák |
Érzékelő/kódoló áramkör |
Kapcsok, teljesítmény sínvezetékek |
|
Ipari Internet of Things (IIoT) átjáró |
Ethernet/USB/UART kommunikációs interfész |
Hálózat/soros port védelmi zóna |
|
Biztonsági figyelőrendszer |
Kamera tápellátása és jelkapcsolat |
DC csatlakozó, PoE tápcsatlakozó |
A TVS-diódák kompakt méretűek, gyorsak, és különféle tokformában érhetők el (például SMA, SMB, SMC és DO-15), így alkalmasak nagy sűrűségű nyomtatott áramkörök elrendezésére.
III. Hogyan válasszuk ki a megfelelő TVS-diódát?
Tervezéskor fontos figyelembe venni a következő műszaki paramétereket:
|
Paraméter neve |
Jelentés és javaslatok |
|
V. RWM |
Maximális üzemi feszültség, legalább akkorának kell lennie, mint a rendszer üzemi feszültsége |
|
V. BR |
Átütési feszültség, a vezetésbe kerülést kiváltó minimális feszültség |
|
V. Szorító |
Kapcsolási feszültség, a tényleges túlfeszültség-védelem felső határa |
|
Én... PP |
Csúcs túláram-állóság, minél nagyobb az áramállóság, annál jobb az ütésállóság. |
|
C J |
Átmeneti kapacitás, amely különösen fontos kommunikációs interfészek esetén |
Például egy RS485 ipari kommunikációs interfészhez alacsony kapacitású TVS-t ajánlunk, amelynek V RWM -értéke 5 V, és V Szorító -értéke ≤ 12 V.
IV. Alkalmazási példa: Európai ügyfél reléje által okozott túlfeszültség problémájának megoldása
2024 végén segítettünk egy német ipari automatizálási berendezéseket gyártó cégnek egy PLC-vezérlőmoduljukban gyakran előforduló MCU-károsodási problémájának megoldásában. A vizsgálat kimutatta, hogy a relé leválasztásának pillanatában keletkező visszafelé irányuló magas feszültség (>60 V) hatott a fő vezérlőchipekre a nyomtatott áramkörön keresztül.
Egy SMCJ40CA kétirányú TVS-diódával, amelyet a relévezérlés és az MCU-vezérlővonal közé helyeztünk, sikeresen elfojtottuk a túlfeszültséget, és a probléma nem jelentkezett újra 24 órás folyamatos tesztelés után sem.
TVS-diódák | Ipari túlfeszültség-védelem | Automatizálási védelmi eszközök | ESD-elnyomó chipek | Raktáron beszerezhető
EN
