Ovaj članak analizira primenu TVS dioda za potiskivanje prenapona u opremi za industrijsku kontrolu, uključujući stvarne primere i tehničke preporuke za izbor. Namenski je prilagođen stručnjacima za međunarodnu nabavku i EMC projektovanje.
I. Šta je TVS dioda i koji problem rešava?
TVS dioda (dioda za supresiju prelaznih napona) je zaštitna komponenta koja štiti od prelaznih prenaponskih udara. Kada sistem doživi nagli skok napona, kao što su udar groma, preklapanje napajanja, elektrostatički prazan ili nagla promena opterećenja, TVS dioda provodi struju u roku od nanosekundi, ograničavajući previsoki napon na bezbednom nivou. Na taj način štiti osetljive komponente kola kao što su mikrokontroleri (MCU), CAN kontroleri i čipovi za RS485 komunikaciju.
II. Tipične primene u sistemima industrijske automatizacije
|
Sistem primene |
Komponente pod zaštitom |
Mesto instalacije |
|
Plc programmable controller |
Digitalni I/O interfejs, komunikacioni portovi |
Ulazni i izlazni interfejs, RS485 kanal |
|
Invertor i pogon motora |
Upravljanje napajanjem i signal povratne sprege motora |
DC ulaz/izlaz, analogni signal |
|
Roboti i automatske ćelije |
Kolo senzora/kodera |
Terminalne blokove, snabdevanje strujom |
|
Gateway industrijskog interneta stvari (IIoT) |
Ethernet/USB/UART interfejs za komunikaciju |
Zona zaštite mreže/serijskog porta |
|
Sistem sigurnosnog nadzora |
Napajanje kamere i signalna veza |
DC прикључак, прикључак за напајање PoE |
TVS диоде су компактне, брзе и доступне у разним изведбама (као што су SMA, SMB, SMC и DO-15), због чега су погодне за високо-густе PCB компонове.
III. Како одабрати праву TVS диоду?
Током пројектовања, важно је узети у обзир следеће техничке параметре:
|
Име параметра |
Значење и сугестије |
|
V RWM |
Максимални радни напон, мора бити ≥ радни напон система |
|
V БР |
Напон пробијања, минимални напон који покреће проводљивост |
|
V Стезаљка |
Напон причвршћивања, стварна горња граница заштите од прекомерног напона |
|
Ја сам PP |
Способност носења вршне струје претераног оптерећења, што је већа способност струје претераног оптерећења, боља је отпорност на удар |
|
C Ј |
Капацитивност споја, што је посебно важно за комуникационе интерфејсе |
На пример, за RS485 интерфејс индустријске комуникације, препоручује се TVS са ниском капацитивношћу, V RWM од 5V и V Стезаљка ≤ 12V.
IV. Пример примене: Решен проблем са прекидачким напоном код релеја европског клијента
Крајем 2024. године, помогли смо немачком произвођачу опреме за индустријску аутоматизацију да реши чест проблем оштећења MCU-а у њиховим PLC модулама за контролу. Анализа је показала да је обрнут високи напон (>60V), који генерише тренутак искључивања релеја, утицао на главни контролни чип кроз PCB коло.
Одабиром бидирекционалног TVS диода SMCJ40CA и постављањем између линије погона релеја и линије контроле MCU-а, прекидачки напон је успешно сузбијен, а проблем није трајао након 24 сата непрестаног тестирања.
TVS диоди | Заштита од индустријских прекидачких напона | Уређаји за заштиту аутоматизације | Чипови за сузбијање ESD-а | Куповина са складишта
EN
