Alamin ang mga pagkakaiba sa tatlong pangunahing device para sa proteksyon laban sa surge—ang TVS diodes, varistors, at gas discharge tubes—base sa response time, surge current capacity, at clamping voltage upang matulungan kang pumili ng pinakamainam na solusyon sa lightning protection para sa iyong aplikasyon.
1. Bakit Mahalaga ang Proteksyon sa Lightning Surge?
Sa panahon ng mga bagyo, ang malalakas na pagkakarga ng kidlat ay nagbubuga ng malalaking electromagnetic pulses (EMP). Ang mga transient high-voltage/high-current surges na ito ay maaaring makapasok sa mga panloob na circuit sa pamamagitan ng power lines, signal lines, o grounding systems, na nagdudulot ng:
Pagkasira at pagbagsak ng integrated circuits (ICs)
Pagkawala ng koneksyon sa mga sistema ng komunikasyon
Mga anomalya sa output ng sensor
Pag-init at pagkasira ng mga power device
Pagkawala ng datos sa memorya/storage units
Sa mga aplikasyon na may mataas na kahalagahan tulad ng industrial control, power systems, network equipment, at surveillance cameras, ang paglalagay ng epektibong mga surge protection device ay naging isang kinakailangang aspeto ng disenyo para sa kaligtasan.
2. Pangkalahatang-ideya ng Tatlong Pangunahing Surge Protection Devices
|
Uri ng Dispositibo |
Inggles na pagpapalit |
Uri ng pagtatrabaho |
Kung maaari itong isama |
|
TVS diode |
TVS |
Uri ng Pressure Limiting |
✅ Maaaring Isama |
|
Varistor |
MoV |
Uri ng Pressure Limiting |
❌ Hindi Kasama |
|
Tubong Pagsisisid ng Gas |
GDT |
Uri ng Switch |
❌ Hindi Kasama |
Ang tatlong uri ng mga bahagi—TVS diodes, varistors, at gas discharge tubes—ay kabilang sa clamping-type o switching-type na mga device ng proteksyon. Ang kanilang tungkulin ay agad na i-divert ang mataas na boltahe papunta sa lupa o i-bypass, bawasan ang residual voltage, at maprotektahan ang pangunahing circuit.
3. Malalim na Paghahambing ng Core Performance Parameters
3.1 Oras ng Reaksyon
TVS Diode: < 1ns (nasa antas ng picosecond), perpekto para sa ultrafast transient suppression tulad ng ESD at EFT pulses.
Varistor: Karaniwang oras ng tugon ay ilang sampuan hanggang daan-daang nanoseconds, angkop para sa mga disturbance na katamtaman ang bilis.
GDT: Pinakamabagong tugon (25–100ns o higit pa), angkop para sa paglunok ng mataas na enerhiyang surges.
Kongklusyon: Para sa pinakamabilis na tugon, ang TVS ang pinakamahusay na pagpipilian.
3.2 Surge Current Capability
TVS Diode: Sampu-sampung hanggang daan-daang amperes (8/20μs waveform), para sa low-power na aplikasyon.
Varistor: 1kA–40kA depende sa specs, angkop para sa mga sistema ng medium-power.
GDT: 10kA–100kA, at may mataas na resistensiya sa paulit-ulit na surges (>500 beses).
Kongklusyon: Para sa high-current na aplikasyon, ang GDT ang ideal.
3.3 Clamping Voltage
TVS Diode: Tumpak na clamping voltage, bahagyang mas mataas sa breakdown voltage.
Varistor: Malaking pagbabago sa clamping voltage, hindi gaanong tumpak kaysa TVS.
GDT: Nagkukwenta matapos ang breakdown na may mababang resistensya, ngunit mabagal na pagbawi at hindi matatag na clamping.
Kongklusyon: Para sa mga circuit na nangangailangan ng tumpak na kontrol sa boltahe, ginustong TVS.
3.4 Buhay at Tiyaga
TVS Diode: Angkop para sa limitadong surge events; inirerekomenda ang industrial-grade models.
Varistor: Nakararanas ng pag-iipon; pababa ang electrical characteristics sa paggamit.
GDT: Pinakamahusay na surge resistance at mahabang buhay, mainam para sa madalas na surges.
Kongklusyon: Gamitin ang GDT sa high-risk o outdoor na kapaligiran.
3.5 Pagsasama at Fleksibilidad sa Disenyo
TVS Diode: Maaaring isama kasama ang EMI/RFI filters; angkop para sa compact na disenyo.
Varistor at GDT: Mga makapal na discrete device; hindi angkop para sa mataas na density na PCB layouts.
Kongklusyon: Ang TVS ay angkop para sa mga smart device at kompakto elektronika.
4. Mga Inirerekumendang Senaryo ng Aplikasyon
|
Mga lugar ng aplikasyon |
Inirerekumendang Konpigurasyon |
Magbigay ng halimbawa |
|
USB/HDMI/Mataas na Bilis na Interface |
TVS Array |
Nagpapaliit ng ESD at mabilis na transients, nagpoprotekta sa I/O ports |
|
Mga Power Adaptor/LED Driver |
MOV + TVS |
Ang MOV ay sumisipsip ng pangunahing enerhiya, ang TVS naman ang nagsasaayos ng natitirang boltahe |
|
Mga port ng RJ45 network |
GDT + TVS + Common-mode Choke |
Multi-level protection, sumusunod sa IEC61000-4-5 |
|
Surveillance/Industrial Equipment |
GDT + MOV + TVS |
Full-path protection, nagpapabuti ng surge immunity |
|
Telecom Stations/High-Voltage Nodes |
High-power GDT + Multi-stage TVS |
Tinataglay ang lightning surges, nagpapahusay ng system protection |
5. Triple-Stage Protection Strategy: High-Reliability Surge Design
Typical protection architecture ay binubuo ng tatlong antas:
Pangunahing Proteksyon: Gumamit ng GDT o lightning arresters upang sumipsip ng pangunahing enerhiya ng surges
Pangalawang Proteksyon: Gumamit ng MOV upang sumipsip ng natitirang enerhiya
Pangatlong Proteksyon: Gumamit ng TVS upang i-clamp ang huling residual voltage at protektahan ang ICs
Ito ay isang arkitektura na nagsasaayos ng bilis ng tugon, kakayahan ng kuryente, at kontrol ng boltahe—ginagawa itong pinakamainam na solusyon para sa modernong surge protection.
6. Pagwawakas
Walang iisang device ang makatutugon sa lahat ng requirements sa surge protection:
Para sa mabilis na tugon: pumili ng TVS
Para sa mataas na paghawak ng kuryente: pumili ng GDT
Para sa balanse sa gastos at pagganap: pumili ng MOV
Ang pinakamainam na disenyo ay dapat pagsamahin ang tatlong ito ayon sa boltahe ng sistema, uri ng interface, at kondisyon ng kapaligiran para sa pinakamataas na katiyakan.
EN
