บทความนี้วิเคราะห์การประยุกต์ใช้ไดโอด TVS เพื่อลดไฟกระชากในอุปกรณ์ควบคุมอุตสาหกรรม รวมถึงตัวอย่างจริงและการแนะนำทางเทคนิคในการเลือกใช้งาน เหมาะสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อระดับนานาชาติและผู้ออกแบบ EMC
I. ไดโอด TVS คืออะไร และสามารถแก้ปัญหาอะไรได้บ้าง?
ไดโอด TVS (Transient Voltage Suppression Diode) เป็นอุปกรณ์ป้องกันที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวที่เกิดขึ้นอย่างฉับพลัน เมื่อระบบประสบกับแรงดันไฟฟ้าพุ่งสูงอย่างฉับพลัน เช่น ฟ้าผ่า การสลับแหล่งจ่ายไฟ การคายประจุไฟฟ้าสถิต (ESD) หรือการเปลี่ยนแปลงภาระอย่างฉับพลัน ไดโอด TVS จะทำงานนำไฟฟ้าภายในไม่กี่นาโนวินาที โดยจำกัดแรงดันเกินให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัย ซึ่งจะช่วยปกป้องชิ้นส่วนวงจรที่ไวต่อแรงดัน เช่น MCU, คอนโทรลเลอร์ CAN และชิปสื่อสาร RS485 ไม่ให้เสียหาย

II. การประยุกต์ใช้งานทั่วไปในระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม
|
ระบบการประยุกต์ใช้งาน |
อุปกรณ์ที่ต้องการการป้องกัน |
ตำแหน่งติดตั้ง |
|
Plc programmable controller |
อินเทอร์เฟซ I/O ดิจิทัล, พอร์ตการสื่อสาร |
อินเทอร์เฟซขาเข้าและขาออก, ช่องทาง RS485 |
|
อินเวอร์เตอร์และไดรฟ์มอเตอร์ |
แหล่งจ่ายไฟควบคุมและสัญญาณตอบกลับจากมอเตอร์ |
กระแสตรงขาเข้า/ขาออก สัญญาณแอนะล็อก |
|
เซลล์หุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ |
วงจรเซนเซอร์/เอนโคดเดอร์ |
ขั้วต่อสายไฟ บัสบาร์จ่ายไฟ |
|
เกตเวย์อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่งในอุตสาหกรรม (IIoT) |
อินเตอร์เฟซการสื่อสารแบบอีเธอร์เน็ต/ยูเอสบี/ยูอาร์ที |
โซนป้องกันเครือข่าย/พอร์ตเชื่อมต่อแบบอนุกรม |
|
ระบบตรวจสอบความปลอดภัย |
แหล่งจ่ายไฟสำหรับกล้องและลิงก์สัญญาณ |
สตั๊กDC, Port Power PoE |
ไดโอเดส TVS หนาแน่น รวดเร็ว และมีในหลายแบบ (เช่น SMA, SMB, SMC และ DO-15) ทําให้เหมาะสําหรับการวางแผน PCB ความหนาแน่นสูง

III. การประชุม วิธี เลือก ไดโอเดส ทีวีเอส ที่ เหมาะสม
ในระหว่างการออกแบบ มันเป็นสิ่งสําคัญที่จะพิจารณา ปารามิเตอร์ทางเทคนิคต่อไปนี้
|
ชื่อพารามิเตอร์ |
ความหมาย และ คําแนะนํา |
|
V RWM |
ความดันทํางานสูงสุด ต้อง ≥ ความดันทํางานระบบ |
|
V BR |
ความดันการแยก, ความดันความดันขั้นต่ําที่กระตุ้นการนํา |
|
V คลิป |
ความดันการจับ, ขั้นสูงสุดการป้องกันการกระชับกระชับกระชับจริง |
|
ฉัน Pp |
ความสามารถของกระแสแรงกระแทกสูงสุด ยิ่งความสามารถของกระแสแรงกระแทกสูงขึ้น ความทนทานต่อการกระแทกจะดีขึ้น |
|
C J |
ความจุของหน่วยเชื่อม ซึ่งสําคัญมากสําหรับอินเตอร์เฟซการสื่อสาร |
ตัวอย่างเช่นสําหรับอินเตอร์เฟซการสื่อสารอุตสาหกรรม RS485 TVS ที่มีความจุต่ํา RWM ของ 5V และ V คลิป แนะนําให้ใช้ไฟฟ้า ≤ 12V
IV กรณีการใช้งาน: ปัญหาการกระตุ้นการต่อสลับของลูกค้ายุโรปถูกแก้
ในช่วงปลายปี 2024 เราช่วยผู้ผลิตอุปกรณ์อัตโนมัติอุตสาหกรรมชาวเยอรมันในการแก้ปัญหา MCU ที่บ่อยครั้งเกิดความเสียหายในพีแอลซี การวิเคราะห์พบว่าความดันสูงกลับ (> 60V) ที่เกิดจากวินาทีการตัดต่อรีลlay ได้กระทบชิปควบคุมหลักผ่านวงจร PCB
โดยการเลือกไดโอเดส TVS SMCJ40CA สองทิศ และวางมันระหว่างสายขับเคลื่อนรีเล่และสายควบคุม MCU การกระตุ้นถูกยับยั้งอย่างสําเร็จ และปัญหายังคงมีอยู่หลังจากการทดสอบต่อเนื่อง 24 ชั่วโมง
ไดโอด TVS | อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสำหรับอุตสาหกรรม | อุปกรณ์ป้องกันระบบอัตโนมัติ | ชิปยับยั้ง ESD | สั่งซื้อสินค้าที่มีในสต็อก