Visos kategorijos

Techniniai Straipsniai

Pagrindinis >  Programavimas >  Techninės Straipsniai

TVS diodai: principai ir taikymai

TVS (Tranzientinio voltinio stumimo) diodas yra aukštos greičio apsauginis komponentas, skirtas elektroninių komponentų apsaugai nuo perspartinio voltinio, elektrostatinio išlaidos ir virpavimo srovių. Jis plačiai naudojamas USB, HDMI ir pramoniniuose jėgos sistemose, kad suteiktų efektyvų voltinio apribojimo apsaugą.

TVS diodai: principai ir taikymai

1. Apžvalga

TVS (Tranzientinio Galiavos Supressorius) diodas yra aukštos greičio virškinimo apsauginis komponentas. Jis apsaugo jautrius elektroninius grandynes nuo per pastovaus galiavos smūgių, sukurtų elektrostatiškuoju iškrovu (ESD), grominiais strėlumais ir jėgos perkrovimais. TVS diodai veikia pagal šiluminio sprogimo mechanizmą ir tipiškai reaguoja mažiau nei per 1 nanosekundę, kad nustabdytų virškinčią galiavą saugiu lygiu.

图片1.png

2. Pagrindiniai parametrai ir pasirinkimo rekomendacijos

Angliškas terminas

Apibrėžimas

Inžinerijos pastabos

Atvirkštinis lauzimo galiava (VR)

Didžiausias galimas įtampa, kurią TVS diodas gali išlaikyti neelektriniame būsenoje.

Turi būti 10–15% didesnis už sistemos įtampą, kad išvengti netikėto aktyvavimo.

Pertraukimo įtampa (VBR)

Įtampa, kurioje diodas prasideda elektros srovės perdavimu po testavimo srovės (pvz., 1mA).

Turi viršyti VR, bet likti žemiau apsaugoto įrenginio maksimalios įtampos tolerancijos.

Sudarymois voltas (VC)

Maksimalus diodo galvanizmas viršūniniame impulso srove.

Turi būti žemesnis už apsaugotų komponentų tvarumo voltą.

Viršūninių impulsų srovė (IPP)

Didžiausias triukšmo įvykio metu diodas gali išlaikyti viršijimo srovę.

Pasirinkite remdamiesi virpavimų prognozėmis su 1,5–2 kartus didesniu saugumo kraštiniu.

Aukščiausias impulsinis jauda (PPP)

Didžiausia diodo gali absorbuoti energija nurodytu impulso metu (pvz., 10/1000μs).

Didesnis jaudas yra pageidautinas pramoninėse ar stipriai virpavimais kenčiančiose aplinkose.

Atvirkštinis šiltnamio srovė (IR)

Mažas šiluminių srautelio likavimas į VR įtampos.

Žemesnis IR yra geresnis mažąjai galios arba tiksliai sistemoms.

Sąjungos talpa (Cj)

Talpa dėl diodo vidinio PN sąjungos.

Žema talpa (<5pF) yra būtina aukštos greičio signalo eilėms, tokiam kaip USB, HDMI.

Atsakymo laikas

Laikas nuo viršutinio įtampio aptikimo iki prisijungimo; tipiškai <1ns.

Pagrindinis TVS pranašumas palyginti su MOV/GDT ESD/aukštos greičio aplinkose.

Packaging tipo

Fiziniai formatai, tokie kaip SMA, SMB, SMC.

Turi poveikio dengiamajam jėgai ir smūgių reitingui; pavyzdžiui, SMB naudojama 600–1500W, SOD323 mikroaplinkoms.

 

3. Paketų lyginimo ir pasirinkimo lentelė

 

Pakuotė

Maksimalus jėgos lygis (P_PP)

Tipinės taikymo sritys

Sistemos įtampa

VR

VBR

VC

Pavyzdiniai modeliai

SMA

400W

USB/HDMI/RS232 prievadai, MCU I/O, maži įrenginiai

5V/
12V

5.5V/
13V

6.2–7.5V/
14–16V

10–18V

SMBJ6.5CA,SMAJ12CA

SMB

600 W

Galia įvesta, LED varikliai, prietaisai

12V/
24V

13–26V

16–28V

24–40V

SMBJ24A,SMBJ33A

SMC

1500 W

Pramoninė kontrolė, telekomunikacijų bazinės stotys, šiluminis tinklas

24V–48V/
AC 220V

26–56V

30–60V

38–80V

SMCJ36A,SMCJ58A,SMCJ70A

 

Parametrų derinimo taisyklės

• VR (Atvirkštinis išlaikymo galvaną): Turi būti šiek tiek aukštesnė už tikrąją sistemos galvaną (užprazį ×1.1~1.2).
• VBR (Sulaikymo galvaną): Turi likti tarp sistemos tolerancijos ir apribavimo slenksties.
• VC (Sudarymo arba fiksuotojo įtampa): Turi būti žemesnė už apsaugotos komponentų maksimalią leidžiamąją įtampą.

 

4. Praktinių taikymo pavyzdžiai

PROGRAMA

Rekomenduojamas paketas

Modelis

Tipiniai parametrai

Savybės

USB 5V sąsaja

SMA

SMAJ6.0CA

VR = 5.5V VBR = 6.4V VC ≈ 10V

Greita atsakymo, maža talpa duomenų eilėms

24V jėgainis įvestis

SMB

SMBJ24A

VR = 24V VBR = 26.7V VC ≈ 38.9V

Vidutinės jėgos sujungimas, tinkamas DC įvesties virpamajam straipsniui

Pramoninis AC 220V

SMC

SMCJ70A

VR = 70V VBR ≈ 78V VC ≈ 113V

Didelė energijos talpa, idealu AC elektros tinklui ir relė apsaugai

 

5. TVS diodų funkcijos

1. Virškinimo apsauga: greitai apriboja voltinius smūgius (pavyzdžiui, grominį, perkaitmenio tipo smūgius), saugodama toliau esančius įrenginius.

2. ESD apsauga: Ekstremalio greičio reakcija ant elektrostatinio dingstymo jautriuose prievaduose, pvz., USB, HDMI, LAN, RS-485.

3. Sūkurio imunizavimas: Absorbuoja aukštas transitorinės srovės įtempus iš sūkurių automatysoje, energijos tinkluose ar saugumo sistemose.

4. Signalų linijų integritetas: Palaiko duomenų integritetą aukštos greičio linijose tuo tarpu užtikrinant veiksmingą įtempo apsaugą.

6. Išvados

TVS diodai yra ekonomiški, greitai reaguojantys komponentai, kurie yra būtini elektros grandinėms apsaugoti. Atsižvelgiant į tinkamus parametrus ir specifinę konfigūraciją, jie greičiau padidina sistemos patikimumą transitorinių ir elektromagnetinių sutrikimų sąlygomis.

 

Ankstesnis

Optimizuota metalinių oksidinių varistorių (MOVs) taikymo sistema motoriuose

Visos programas Kitas

Varistorius: pagrindinis komponentas schemų apsaugoje

Rekomenduojami produktai