Ito ay isang teknikal na artikulo na lubos na nag-aanalisa ng mga mekanismo ng aplikasyon at lohika ng pagpili ng TVS diode sa high-speed signal, power interface, at industriyal na mga kapaligiran ng surge, kabilang ang mga tipikal na package at mga uso sa hinaharap.
I. ESD at Surge: Mga Hindi Nakikitang Banta sa Mga Digital na Sistema
Sa high-speed na elektronikong digital at mga sistema ng pangangasiwa ng kuryente, ang Electrostatic Discharge (ESD) at mga boltahe na biglang tumataas dahil sa kidlat, inductive switching, o mga anomalya sa linya ng kuryente ay nagsisilbing makabuluhang banta na kadalasang hindi napapansin. Lalo na sa mga interface tulad ng USB, HDMI, CAN, at Ethernet, ang mga spike ng boltahe na tumatagal ng ilang millisecond ay maaaring magdulot ng permanenteng pinsala sa mga I/O port, mabigo ang pangunahing controller, o magdulot ng hindi inaasahang pag-re-reset ng sistema.
Ang mga Transient Voltage Suppression (TVS) diodes, na idinisenyo para sa pagbawas ng ESD at surge, ay nag-aalok ng napakabilis na oras ng tugon (mas mababa sa 1ns), mababang clamping voltages, at mataas na transient energy absorption, kaya ito ay mahalaga sa pagdidisenyo ng matibay na mga interface.
II. Prinsipyo ng Pagpapatakbo at Modelo ng Pag-uugali ng TVS Diodes
Ang TVS diodes ay gumagana sa prinsipyo ng pagkasira at pagkakabitak (breakdown at clamping). Kapag ang input voltage ay lumampas sa threshold ng pagkasira (V BR ), pumapasok ang diode sa isang mode ng mababang-impedance na konduksyon, binabago ang direksyon ng transient current patungo sa lupa habang pinipigilan ang voltage sa isang ligtas na antas (V Clamp ).
Maaaring modelo ng TVS diode bilang isang capacitor na konektado nang patawid sa isang Zener-like na bahagi, na nagbibigay ng napakabilis na tugon at nakakatiis ng mataas na peak pulse currents (I PP sa sampung amperes).
III. Karaniwang Mga Aplikasyon at Mga Isinasaalang-alang sa Disenyo ng Circuit
Para sa high-speed data lines, dapat magkaroon ang TVS diodes ng napakababang junction capacitance (C J <1pF) upang maiwasan ang pagbaba ng signal. Mahalaga na pumili ng mga modelo ng TVS na may mababang capacitance at ilagay ang mga ito malapit sa mga konektor.
Sa mga yugto ng DC input—halimbawa, sa mga industrial PLCs, automotive ECUs, o drone ESCs—ang TVS diodes ay kumikilos bilang surge absorbers na konektado nang patawid sa input rail, na kayang pigilan ang mga pulse na sumusunod sa mga pamantayan ng ISO 7637 o IEC 61000.
Kapag pinapatay ang mga inductive load tulad ng mga motor, relay, o coil, ang TVS diodes ay sumisipsip ng mataas na reverse voltage na nabuo, upang maprotektahan ang switching transistors (MOSFET/IGBT) mula sa avalanche breakdown.
IV. Mga Pangunahing Parameter sa Pagpili at Mga Opsyon sa Pakete
| Parameter | Inirerekumendang halaga/hanay |
| V RWM (maximum operating voltage) | Dapat 10–20% na mas mataas kaysa karaniwang operating voltage |
| V BR (breakdown voltage) | Dapat na mas mababa kaysa sa target protection device withstand voltage |
| V Clamp (clamp voltage) | Mas mababa ang mas mainam upang maiwasan ang overvoltage shock |
| Ako PP (maximum pulse current) | Ayon sa pamantayang pagsubok (tulad ng 8/20μs) |
| C J (kapasidad ng junction) | Rekomendasyon para sa high-speed signal <1pF |
| Uri ng pakete |
SOD-323, SOT-23, SMA, SMB, at iba pa. |
V. Mga Trend sa Hinaharap at Roadmap para sa Integrasyon
Array packaging: Multi-channel USB/HDMI TVS arrays para sa kompakto at protektadong disenyo;
Bidirectional devices: Angkop para sa AC signal o bidirectional communication ports;
Embedded integration: Isinama sa loob ng IC packages upang makatipid ng espasyo sa PCB;
High-power TVS modules: Mga industrial-grade module para sa surge protection sa power cabinets o railway systems.
TVS Diodes | Proteksyon sa Elektrostatiko at Surge | Proteksyon sa ESD para sa High-Speed Interface
EN
