Диод TVS (подавление импульсного напряжения) является компонентом быстрой защиты цепей, предназначенным для защиты электронных компонентов от перенапряжения, электростатического разряда и токовых перегрузок. Он широко используется в USB, HDMI и промышленных системах питания для обеспечения эффективной защиты от ограничения напряжения.
Диод ТВС (подавитель переходных напряжений) является компонентом быстрой защиты от перенапряжения. Он защищает чувствительные электронные цепи от импульсов переходных напряжений, вызванных электростатическим разрядом (ESD), ударом молнии и транзиентами при коммутации мощности. Диоды ТВС основаны на механизме лавинного пробоя и обычно реагируют менее чем за 1 наносекунду, ограничивая избыточное напряжение безопасным уровнем.
|
Английский термин |
Определение |
Инженерные примечания |
|
Обратное напряжение выдерживания (VR) |
Максимальное напряжение, которое диод TVS может выдерживать в непроводящем состоянии. |
Должно быть на 10–15% выше системного напряжения, чтобы предотвратить ложное срабатывание. |
|
Напряжение пробоя (VBR) |
Напряжение, при котором диод начинает проводить ток под тестовым током (например, 1мА). |
Должно превышать VR, но оставаться ниже максимальной voltage tolerance защищаемого устройства. |
|
Напряжение стабилизации (VC) |
Максимальное напряжение на диоде при пиковом импульсном токе. |
Должно быть ниже предельного напряжения выдерживаемых компонентов. |
|
Пиковый импульсный ток (IPP) |
Максимальный пусковой ток, который диод может выдержать во время кратковременного явления. |
Выбирайте с учетом ожидаемых перегрузок с запасом безопасности 1.5–2 раза. |
|
Пиковая импульсная мощность (PPP) |
Максимальная энергия, которую диод может поглотить при указанном импульсе (например, 10/1000μs). |
Предпочтительнее использовать большую мощность в промышленных или сильных импульсных средах. |
|
Обратный ток утечки (IR) |
Небольшой ток утечки при напряжении VR. |
Низкий IR лучше для систем низкой мощности или высокой точности. |
|
Ёмкость перехода (Cj) |
Емкость из-за внутреннего перехода PN диода. |
Низкая емкость (<5пФ) критична для высокоскоростных линий сигналов, таких как USB, HDMI. |
|
Время отклика |
Время от обнаружения перенапряжения до проводимости; обычно <1нс. |
Основное преимущество TVS по сравнению с MOV/GDT в условиях ЭМС/высоких скоростей. |
|
Тип упаковки |
Физические форм-факторы, такие как SMA, SMB, SMC. |
Влияет на рассеивание мощности и рейтинг импульсных перенапряжений; например, SMB для 600–1500 Вт, SOD323 для микросхем. |
|
Упаковка |
Пиковая мощность (P_PP) |
Типичные применения |
Напряжение системы |
ВР |
VBR |
Vc |
Примеры моделей |
|
СМА |
400Вт |
Порты USB/HDMI/RS232, ввод/вывод MCU, малая бытовая техника |
5V/ |
5.5V/ |
6.2–7.5V/ |
10–18В |
SMBJ6.5CA,SMAJ12CA |
|
МСБ |
600 Вт |
Питание, драйверы LED, приборы |
12В/ |
13–26В |
16–28В |
24–40В |
SMBJ24A,SMBJ33A |
|
СМК |
1500Вт |
Промышленное управление, базовые станции связи, сетевое питание |
24В–48В/ |
26–56В |
30–60В |
38–80В |
SMCJ36A,SMCJ58A,SMCJ70A |
Руководство по подбору параметров
• VR (Обратное напряжение блокировки): Должно быть немного выше фактического напряжения системы (обычно ×1.1~1.2).
• VBR (Напряжение пробоя): Должно оставаться в пределах системной толерантности и порога срабатывания.
• VC (Напряжение срабатывания): Должно быть ниже максимального допустимого напряжения защищаемых компонентов.
|
Применение |
Рекомендуемый пакет |
Модель |
Типичные параметры |
Особенности |
|
Интерфейс USB 5V |
СМА |
SMAJ6.0CA |
VR = 5.5V VBR = 6.4V VC ≈ 10V |
Быстрая реакция, низкая ёмкость для линий данных |
|
вход напряжения 24V |
МСБ |
SMBJ24A |
VR = 24В VBR = 26,7В VC ≈ 38,9В |
Среднечастотная защита, подходит для импульсных перенапряжений при постоянном токе |
|
Промышленный переменный ток 220В |
СМК |
SMCJ70A |
VR = 70V VBR ≈ 78V VC ≈ 113V |
Высокая энергоемкость, идеально подходит для защиты сетевого питания и реле |
1. Защита от перенапряжения: быстро ограничивает пиковые напряжения (например, от молнии, коммутационных переходных процессов) для защиты подключенных устройств.
2. Защита от ЭМИ: сверхбыстрая реакция на электростатические разряды на чувствительных портах, таких как USB, HDMI, LAN, RS-485.
3. Стойкость к сurge: поглощает высокие переходные токи от срабатываний в системах автоматизации, электросетях или системах безопасности.
4. Целостность сигнальной линии: Обеспечивает целостность данных в высокоскоростных линиях, одновременно предоставляя эффективную защиту от перенапряжения.
Диоды TVS являются экономически выгодными, быстродействующими компонентами, важными для защиты цепей. При правильном выборе параметров и настройке под конкретное приложение они значительно повышают надежность системы при временных перепадах напряжения и электромагнитных помехах.
EN
