Ketahui bagaimana diod TVS berfungsi, kepentingannya dalam melindungi komponen elektronik yang sensitif daripada denyutan ESD, serta cara memilih dan mengoptimumkannya untuk susun atur PCB. Terokai faktor-faktor utama seperti voltan lutsuh, voltan pemegang, dan penempatan optimum untuk perlindungan yang lebih baik.
Bagi jurutera, perlindungan kilat bukan sekadar memilih papan kuasa yang betul atau mencabut kabel. Ia melibatkan penempatan komponen perlindungan transien di dalam susun atur PCB dan menggunakan strategi pembumian yang jelas. Diod TVS adalah komponen biasa yang digunakan untuk melindungi bahagian PCB, terutamanya dalam talian data. Apabila menerima denyut ESD, ia akan mengalihkan arus dari komponen yang dilindungi. Memastikan susun atur PCB mengoptimumkan perlindungan transien adalah penting untuk mencegah kerosakan dan mengekalkan fungsi peranti yang betul.
Diod TVS terutamanya digunakan untuk melindungi peralatan daripada peristiwa transien, terutamanya lonjakan yang berkaitan dengan ESD. Diod TVS sering disalahfahami dengan Zener aTAU Diode Schottky , tetapi keduanya berbeza. Dibina daripada semikonduktor simpang-pn, diod TVS mengalirkan arus semasa puncak voltan transien. Dalam keadaan biasa, diod ini kekal pada keadaan tinggi impedans dengan arus bocor yang sangat rendah. Apabila voltan transien melebihi ambang lutsuh, lutsuh avalans berlaku, membenarkan arus mengalir melalui diod, seterusnya mengalihkan arus berlebihan daripada komponen yang sensitif.
Diod TVS bertindak sangat pantas, biasanya dalam julat pikosaat, menjadikannya sangat berkesan dalam mengendalikan denyutan ESD pantas dengan masa kenaikan yang singkat.
Semua diod TVS berfungsi dengan cara yang sama: apabila berlaku lonjakan voltan transien, ianya dengan cepat akan melebihi voltan lutsut songsang diod tersebut, menyebabkannya mengalirkan arus. Walau bagaimanapun, tidak semua diod TVS adalah sama, dan memilih perlindungan yang salah boleh menyebabkan perlindungan transien menjadi tidak berkesan. Apabila memilih diod TVS, pertimbangkan parameter utama berikut:
Voltan Lutsut Songsang (VB): Voltan di mana diod TVS mula mengalirkan arus.
Voltan Pemegang (VC): Voltan di mana diod TVS mengalirkan arus secara ketara dan menahan transien. Voltan pemegang yang lebih rendah memberikan perlindungan yang lebih baik.
Voltan Songsang Kerja (VWM): Voltan songsang bias maksimum di bawah keadaan diod TVS kekal tidak mengalirkan arus, menunjukkan galangan tinggi dan arus bocor yang minimum.
Kuasa Puncak Impak (PPP): Jumlah kuasa yang boleh dilupuskan secara selamat oleh diod TVS semasa kejadian transien.
Prinsip di sebalik operasi diod TVS adalah mudah: apabila litar menerima denyut ESD, voltan patah songsang diod akan terlalu dengan cepat. Konduktor yang didedahkan, seperti yang disambungkan ke penyambung luaran, adalah mudah terkena Esd denyut. Jika konduktor ini membawa isyarat ke komponen, denyut ESD mungkin memindahkan voltan/arus yang tinggi ke komponen tersebut, yang mana boleh merosakkannya.
Dengan kehadiran diod TVS, denyut tersebut akan dipindahkan melalui diod, yang menyediakan laluan rintangan rendah ke bumi. Kebiasaannya, anod disambungkan ke bumi, membenarkan denyut ESD dibuang ke satah bumi, selagi laluan bumi berintangan rendah tersedia.
Diod TVS terdapat dalam dua jenis: dwi-arah dan sehala, yang memenuhi tujuan berbeza:
Diod TVS dwi-arah digunakan apabila litar membawa isyarat positif dan negatif, seperti dalam pasangan berbeza atau litar analog berayun dwi-arah. Diod ini menawarkan perlindungan ESD yang menyeluruh, termasuk semasa kegagalan pembumian.
Diod TVS sehala memberikan perlindungan apabila hanya satu kekutuban terlibat. Walaupun diod ini memberikan perlindungan untuk litar biasa, kegagalan pembumian mungkin menedanankan komponen kepada voltan tertentu.
Selain memilih diod TVS yang sesuai, keberkesanan perlindungan bergantung besar kepada susun atur PCB itu sendiri. Garis panduan berikut membantu memastikan prestasi diod TVS yang optimum:
Kedudukan: Diod TVS perlu diletakkan berhampiran konduktor yang didedahkan yang mungkin terdedah kepada peristiwa ESD, seperti penyambung atau talian isyarat terbuka. Meminimumkan panjang jejak antara diod TVS dan konduktor yang didedahkan mengurangkan induktans parasitik dan meningkatkan masa tindak balas.
Pembumian: Secara ideal, diod TVS perlu disambungkan ke satah bumi berasingan daripada satah komponen yang dilindungi. Jika tidak berkemungkinan, sambungkan ke bumi kerangka dengan menggunakan jejak ke elemen logam seperti skru atau lubang pemeterai. Bumi berimpedans rendah adalah penting untuk membolehkan penyebaran tenaga transien yang cepat.
Menghapuskan Pemindungan Pasif: Beberapa komponen, seperti penyambung berkelengkung, direka untuk mengelakkan gangguan ESD dan bising. Ini perlu digunakan bersama-sama dengan diod TVS untuk memastikan perlindungan sepenuhnya. Kelengkung penyambung perlu disambungkan secara terus ke kerangka atau satah bumi untuk mengekalkan laluan impedans rendah bagi arus transien.
Dengan mengikuti garis panduan ini, diod TVS boleh digunakan secara optimum untuk perlindungan efisien terhadap kilat dan ESD dalam reka bentuk litar.
Perlindungan diod TVS | cadangan susun atur PCB | perlindungan kilat ESD | perlindungan voltan transien | aplikasi diod TVS | melindungi komponen elektronik | kedudukan diod TVS | reka bentuk perlindungan kilat | perlindungan komponen PCB | voltan breakdown diod TVS
EN
