Este artigo analisa as aplicações de supressão de surtos dos diodos TVS em equipamentos de controle industrial, incluindo exemplos práticos e recomendações técnicas de seleção. É adequado para profissionais de compras internacionais e projetos EMC.
I. O que é um Diodo TVS e Qual Problema Ele Resolve?
Um diodo TVS (Diodo de Supressão de Tensão Transitória) é um dispositivo de proteção projetado para se proteger contra surtos de tensão transitória. Quando um sistema sofre um surto repentino de alta tensão, como um raio, comutação de energia, ESD ou mudanças bruscas de carga, o diodo TVS conduz em nanossegundos, limitando a sobretensão a um nível seguro. Isso protege componentes sensíveis do circuito, como MCUs, controladores CAN e chips de comunicação RS485, contra danos.
II. Aplicações Típicas em Sistemas de Automação Industrial
|
Sistema de Aplicação |
Objetos de proteção |
Local de Instalação |
|
Controlador programável plc |
Interface digital I/O, portas de comunicação |
Interface de entrada e saída, canal RS485 |
|
Inversor e acionamento de motor |
Alimentação de controle e sinal de feedback do motor |
Entrada/saída CC, sinal analógico |
|
Células de robótica e automação |
Circuito de sensor/codificador |
Blocos terminais, barras de potência |
|
Gateway da Internet Industrial de Coisas (IIoT) |
Interface de comunicação Ethernet/USB/UART |
Zona de proteção de rede/porta serial |
|
Sistema de monitoramento de segurança |
Alimentação da câmera e ligação de sinal |
Plug DC, porta de alimentação PoE |
Os diodos TVS são compactos, rápidos e estão disponíveis em uma variedade de invólucros (como SMA, SMB, SMC e DO-15), tornando-os adequados para layouts de PCB de alta densidade.
III. Como Selecionar o Diodo TVS Correto?
Durante o projeto, é importante considerar os seguintes parâmetros técnicos:
|
Nome do parâmetro |
Significado e Sugestões |
|
V RWM |
Tensão máxima de operação, deve ser ≥ tensão de operação do sistema |
|
V BR |
Tensão de ruptura, a tensão mínima que aciona a condução |
|
V Grampo |
Tensão de clampagem, limite superior real da proteção contra surtos |
|
Eu Pp |
Capacidade de corrente de surto de pico, quanto maior a capacidade de corrente de surto, melhor a resistência ao impacto. |
|
C J |
Capacitância da junção, especialmente importante para interfaces de comunicação |
Por exemplo, para uma interface de comunicação industrial RS485, um TVS de baixa capacidade com um V RWM de 5 V e um V Grampo recomenda-se uma tensão ≤ 12 V.
IV. Caso de aplicação: Resolução do problema da onda de relevo do cliente europeu
No final de 2024, ajudamos um fabricante alemão de equipamentos de automação industrial a resolver um problema de danos frequentes da MCU em seus módulos de controle PLC. A análise revelou que a alta tensão reversa (> 60 V) gerada pelo momento de desconexão do relé impactou o chip de controlo principal através do circuito de PCB.
Selecionando um diodo bidirecional TVS SMCJ40CA e colocando-o entre o acionamento do relé e as linhas de controle da MCU, o aumento foi suprimido com sucesso e o problema persistiu após 24 horas de teste contínuo.
Diodos TVS | Proteção Industrial contra Surtos | Dispositivos de Proteção para Automação | Circuitos Supressores de ESD | Compra com Estoque Disponível
EN
