Sužinokite, kaip veikia TVS diodai, jų svarba apsaugant jautrius elektroninius komponentus nuo ESD impulsų, bei kaip juos pasirinkti ir optimizuoti PCB išdėstymui. Išsamesnė informacija apie svarbius veiksnius, tokius kaip pramušimo įtampa, fiksavimo įtampa ir optimali išdėstymo vieta siekiant geresnės apsaugos.
Inžinieriams perkrovos apsauga reiškia ne tik tinkamo maitinimo skydelio pasirinkimą ar kabelių atjungimą. Tai apima laikinų apsaugos komponentų talpinimą PCB išdėstyme ir aiškių žeminimo strategijų taikymą. TVS diodai yra dažnai naudojami komponentai, skirti apsaugoti PCB dalis, ypač duomenų linijose. Gavę ESD impulsą, jie nukreipia srovę nuo apsaugomų komponentų. Svarbu, kad PCB išdėstymas būtų optimizuotas laikinai apsaugai, kad būtų išvengta pažeidimų ir užtikrinta tinkama įrenginio veikla.
TVS diodas daugiausia naudojamas tam, kad apsaugotų įrangą nuo trumpalaikių įvykių, ypač susijusių su ESD impulsais. TVS diodus dažnai painioja su Zenerio arba Schottky diodai , tačiau jie skiriasi. Sudarytas iš p-n sandūros puslaidininkio, TVS diodas pradeda laidžiai veikti esant trumpalaikėms įtampos viršūnėms. Normaliomis sąlygomis jis išlieka didelio impedanso būklėje su minimaliu nutekėjimo srove. Kai įtampos viršūnė viršija pramušimo ribą, įvyksta lavininis pramušimas, leidžiantis srovei tekėti per diodą, taip nukreipiant pernelyg didelę srovę nuo jautrių komponentų.
TVS diodai reaguoja labai greitai, dažnai pikosekundžių diapazone, todėl jie ypač veiksmingi valdant greitus ESD impulsus su staigiais pakilimais.
Visi TVS diodus veikia panašiai: kai atsiranda trumpalaikis įtampos šuolis, jis greitai viršija diodo atvirkštinio pramušimo įtampą, todėl diodas pradeda laidžiai veikti. Tačiau ne visi TVS diodus yra vienodi, ir pasirinkus netinkamą apsaugą, gali būti neveiksminga trumpalaikė apsauga. Pasirinkdami TVS diodą atsižvelkite į šiuos pagrindinius parametrus:
Atvirkštinė pramušimo įtampa (VB): Įtampa, kuriai pasiekus, TVS diodas pradeda laidžiai veikti.
Fiksavimo įtampa (VC): Įtampa, kuriai pasiekus, TVS diodas reikšmingai laidžiai veikia ir riboja trumpalaikį impulsą. Mažesnė fiksavimo įtampa užtikrina geresnę apsaugą.
Darbinė atvirkštinė įtampa (VWM): Maksimali atvirkštinė poliarizacijos įtampa, esant kuriai TVS diodas lieka nepralaidus, rodo aukštą impedanciją ir minimalią nutekėjimo srovę.
Maksimali impulsinė galia (PPP): Galia, kurią TVS diodas gali saugiai išsklaidyti per trumpalaikį įvykį.
TVS diodo veikimo principas yra paprastas: kai grandinė gauna ESD impulsą, jis greitai viršija diodo atvirkštinio pramušimo įtampą. Atviros laidininkų dalys, tokios kaip prijungtos prie išorinių jungčių, linkusios į Esd impulsus. Jei šie laidininkai perduoda signalus į komponentus, ESD impulsas gali perduoti aukštą įtampą/srovę į komponentą, galimai jį sugadindamas.
Esant TVS diodui, impulsas nukreipiamas per diodą, kuri suteikia žemo impedanso kelią į žemę. Paprastai katodas prijungiamas prie žemės, leidžiant ESD impulsui išsikrauti į žemės plokštę, jei yra prieinamas žemo impedanso įtampos kelias.
TVS diodai būna dviejų tipų: dvikryptis ir vienkryptis, kurie turi skirtingą paskirtį:
Dvikryptės TVS diodai naudojami, kai grandinė perduoda tiek teigiamus, tiek neigiamus signalus, pvz., diferencialinėse porose ar dvikrypčiose svyruojančiose analoginėse grandinėse. Šie diodai suteikia išsamią ESD apsaugą, įskaitant apsaugą įžeminimo gedimo metu.
Vienkryptės TVS diodai suteikia apsaugą, kai yra tik viena poliškumo kryptis. Nors šie diodai apsaugo tipines grandines, įžeminimo gedimai gali komponentus veikti tam tikru įtampa.
Pasirinkus tinkamą TVS diodą, apsaugos veiksmingumas daugeliu atvejų priklauso nuo pačios PCB išdėstymo. Šios rekomendacijos padeda užtikrinti optimalų TVS diodo veikimą:
Išdėstymas: TVS diodus reikėtų montuoti šalia atviro laidininkų, kurie gali būti veikiami ESD įvykių, pvz., jungiklių ar atviro signalo linijų. Sumažinus takelio ilgį tarp TVS diodo ir atviro laidininkų mažėja parazitinė indukcija ir pagerėja reakcijos laikas.
Žeminimas: Idealiausiai, TVS diodus reikėtų prijungti prie atskiro nuo apsaugomo komponento žemės plano. Jei tai neįmanoma, prijunkite prie korpuso žemės per laidus į metalo elementus, tokius kaip varžtai ar tvirtinimo angos. Mažos varžos žemė yra būtina, kad laikina energija būtų greitai išsklaidyta.
Pasyvios apsaugos naikinimas: Kai kurie komponentai, tokie kaip ekranuoti jungikliai, sukurti tam, kad užkirsti kelią ESD ir triukšmo interfencijai. Jie turėtų būti naudojami kartu su TVS diodais, kad būtų užtikrinta visa apsauga. Jungiklio ekranas turėtų būti prijungtas tiesiogiai prie korpuso ar žemės plano, kad būtų užtikrintas mažos varžos kelias laikinajai srovei.
Vadovaujantis šiomis rekomendacijomis, TVS diodus galima optimaliai panaudoti, kad efektyviai apsaugoti nuo įtampos šuolių ir ESD grandžių projektavimo procese.
Įtampos stabilizavimo diodo apsauga | Spausdintos plokštės išdėstymo patarimai | ESD impulsų apsauga | Laikinoji įtampos apsauga | Įtampos stabilizavimo diodo taikymas | Elektroninių komponentų apsauga | Įtampos stabilizavimo diodo išdėstymas | Impulsų apsaugos projektavimas | Spausdintos plokštės komponentų apsauga | Įtampos stabilizavimo diodo pramušimo įtampa
EN
