ไดโอด TVS (Transient Voltage Suppression) เป็นอุปกรณ์ป้องกันวงจรความเร็วสูงที่ออกแบบมาเพื่อปกป้องชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์จากแรงดันไฟฟ้าเกิน การปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต และกระแสไฟฟ้ากระชาก ถูกใช้งานอย่างแพร่หลายใน USB, HDMI และระบบพลังงานอุตสาหกรรมเพื่อให้การป้องกันการตรึงแรงดันที่มีประสิทธิภาพ
ไดโอด TVS (Transient Voltage Suppressor) เป็นองค์ประกอบการป้องกันแรงดันเกินความเร็วสูง มันปกป้องวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อแรงดันจากแรงดันไฟฟ้ากระชากชั่วขณะที่เกิดจากการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต (ESD), กระแสไฟฟ้าจากฟ้าผ่า และการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าในระบบพลังงาน ไดโอด TVS ทำงานบนกลไกการแตกตัวของอะวาแลนช์และตอบสนองภายในเวลาไม่ถึง 1 นาโนวินาทีเพื่อตรึงแรงดันส่วนเกินให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัย
|
คำศัพท์ภาษาอังกฤษ |
คํานิยาม |
บันทึกทางวิศวกรรม |
|
แรงดันย้อนกลับ (VR) |
แรงดันสูงสุดที่ไดโอด TVS สามารถทนได้ในขณะที่อยู่ในสถานะไม่ dẫnไฟฟ้า |
ควรสูงกว่าแรงดันของระบบ 10–15% เพื่อป้องกันการกระตุ้นผิดพลาด |
|
แรงดันแตกตัว (VBR) |
แรงดันที่ไดโอดเริ่มทำงานภายใต้กระแสทดสอบ (เช่น 1mA) |
ควรเกิน VR แต่อยู่ต่ำกว่าความทนทานของแรงดันสูงสุดของอุปกรณ์ที่ถูกป้องกัน |
|
แรงดันยึด (VC) |
แรงดันสูงสุดข้ามไดโอดที่กระแสพัลส์สูงสุด |
ต้องอยู่ต่ำกว่าแรงดันที่อุปกรณ์ที่ถูกป้องกันสามารถทนได้ |
|
กระแสไฟฟ้าพัลส์สูงสุด (IPP) |
กระแสไฟฟ้าจู่โจมสูงสุดที่ไดโอดสามารถทนได้ในเหตุการณ์ชั่วขณะ |
เลือกตามความคาดหวังเรื่องการจู่โจมพร้อมมีขอบเขตความปลอดภัย 1.5–2 เท่า |
|
กำลังพัลส์สูงสุด (PPP) |
พลังงานสูงสุดที่ไดโอดสามารถดูดซับได้ในพัลส์ที่กำหนด (เช่น 10/1000μs) |
ควรใช้กำลังสูงกว่าในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมหรือที่มีแรงกระเพื่อมสูง |
|
กระแสรั่วกลับ (IR) |
กระแสรั่วน้อยเมื่ออยู่ที่แรงดัน VR |
ค่า IR ที่ต่ำกว่าเหมาะสมสำหรับระบบพลังงานต่ำหรือระบบความแม่นยำสูง |
|
ความจุของขั้วต่อ (Cj) |
ความจุไฟฟ้าที่เกิดจากพีเอ็นจอยท์ภายในไดโอด |
ความจุต่ำ (<5pF) เป็นสิ่งสำคัญสำหรับเส้นสัญญาณความเร็วสูง เช่น USB, HDMI |
|
เวลาตอบสนอง |
เวลาจากเมื่อตรวจพบแรงดันเกินจนถึงการนำกระแส ปกติจะน้อยกว่า 1ns |
ข้อได้เปรียบหลักของ TVS เมื่อเทียบกับ MOV/GDT ในสภาพแวดล้อม ESD/ความเร็วสูง |
|
ประเภทของแพคเกจ |
รูปแบบทางกายภาพ เช่น SMA, SMB, SMC |
ส่งผลต่อการระบายความร้อนและการจัดอันดับแรงกระเพื่ง เช่น SMB สำหรับ 600–1500W, SOD323 สำหรับวงจรขนาดเล็ก |
|
แพ็คเกจ |
กำลังไฟสูงสุด (P_PP) |
การใช้งานทั่วไป |
แรงดันไฟฟ้าของระบบ |
VR |
VBR |
Vc |
ตัวอย่างรุ่น |
|
เอสเอ็มเอ |
400W |
พอร์ต USB/HDMI/RS232, MCU I/O, อุปกรณ์ขนาดเล็ก |
5V/ |
5.5V/ |
6.2–7.5V/ |
10–18V |
SMBJ6.5CA,SMAJ12CA |
|
เอสเอ็มบี |
600W |
แหล่งจ่ายไฟ พาวเวอร์ไดรเวอร์ LED เครื่องมือวัด |
12v/ |
13–26V |
16–28V |
24–40V |
SMBJ24A,SMBJ33A |
|
Smc |
1500W |
การควบคุมอุตสาหกรรม สถานีฐานโทรคมนาคม แหล่งจ่ายไฟ AC |
24V–48V/ |
26–56V |
30–60V |
38–80V |
SMCJ36A,SMCJ58A,SMCJ70A |
แนวทางการจับคู่พารามิเตอร์
• VR ( Reverse Stand-off Voltage ): ควรสูงกว่าแรงดันในระบบจริงเล็กน้อย (โดยทั่วไป ×1.1~1.2)
• VBR (Breakdown Voltage): ควรถูกจำกัดอยู่ระหว่างค่าความอดทนของระบบและค่า порогการยึดเหนี่ยว
• VC (Clamping Voltage): ต้องต่ำกว่าค่าแรงดันสูงสุดที่อนุญาตขององค์ประกอบที่ได้รับการป้องกัน
|
การใช้งาน |
แพ็กเกจที่แนะนำ |
รุ่น |
พารามิเตอร์ทั่วไป |
คุณสมบัติ |
|
อินเทอร์เฟซ USB 5V |
เอสเอ็มเอ |
SMAJ6.0CA |
VR = 5.5V VBR = 6.4V VC ≈ 10V |
ตอบสนองเร็ว ความจุต่ำสำหรับเส้นทางข้อมูล |
|
输入พลังงาน 24V |
เอสเอ็มบี |
SMBJ24A |
VR = 24V VBR = 26.7V VC ≈ 38.9V |
การยึดค่ากลาง เหมาะสำหรับการป้องกันสัญญาณไฟฟ้าเกินในระบบ DC |
|
อินดัสเทรียล เอซี 220V |
Smc |
SMCJ70A |
VR = 70V VBR ≈ 78V VC ≈ 113V |
มีความจุพลังงานสูง เหมาะสำหรับการป้องกันแหล่งจ่ายไฟ AC และรีเลย์ |
1. การป้องกันแรงดันเกิน: ลดแรงดันพัลส์อย่างรวดเร็ว (เช่น ฟ้าผ่า การเปลี่ยนแปลงของกระแส) เพื่อปกป้องอุปกรณ์ที่อยู่ด้านหลัง
2. การป้องกัน ESD: ตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตบนพอร์ตที่ไวต่อการรบกวน เช่น USB, HDMI, LAN, RS-485
3. การทนทานต่อสัญญาณกระชาก: ดูดซับกระแสพัลส์สูงจากสัญญาณกระชากในระบบอัตโนมัติ เครือข่ายพลังงาน หรือระบบความปลอดภัย
4. ความสมบูรณ์ของเส้นสัญญาณ: รักษาความสมบูรณ์ของข้อมูลในเส้นสัญญาณความเร็วสูงขณะให้การป้องกันแรงดันไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ
ไดโอด TVS เป็นองค์ประกอบที่มีต้นทุนต่ำและตอบสนองรวดเร็ว ซึ่งมีความสำคัญสำหรับการป้องกันวงจร โดยการเลือกพารามิเตอร์ที่เหมาะสมและการกำหนดค่าเฉพาะสำหรับการใช้งาน จะช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบภายใต้เงื่อนไขของการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวและการรบกวนจากแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างมาก
EN
