Alamin kung paano gumagana ang TVS diodes, ang kanilang kahalagahan sa pagprotekta ng mga sensitibong electronic components mula sa ESD pulses, at kung paano pipiliin at i-optimize ang mga ito para sa mga layout ng PCB. Galugarin ang mga mahahalagang salik tulad ng breakdown voltage, clamping voltage, at pinakamahusay na pagkakalagay para sa mas mahusay na proteksyon.
Para sa mga inhinyero, hindi lang simpleng pagpili ng tamang power board o pagtanggal ng mga kable ang surge protection. Kasali dito ang paglalagay ng mga transient protection components sa loob ng PCB layout at paggamit ng malinaw na mga estratehiya sa paggroud. Mga diode ng TVS karaniwang mga komponente na ginagamit para protektahan ang mga bahagi ng isang PCB, lalo na sa mga data lines. Kapag natanggap ang isang ESD pulse, binabago nila ang direksyon ng kuryente palayo sa mga protektadong komponente. Mahalaga na ang PCB layout ay opitimisahin para sa transient protection upang maiwasan ang pinsala at mapanatili ang maayos na pagpapaandar ng device.
Ang TVS diode ay pangunahing ginagamit upang maprotektahan ang kagamitan mula sa mga transient na pangyayari, lalo na mga spike na may kaugnayan sa ESD. Madalas na nagkakalito ang TVS diodes at Zener o Schottky Diodes , ngunit sila ay magkaiba. Binubuo ng pn-junction semiconductor, ang TVS diode ay nagkukundisyon tuwing may transient voltage peaks. Sa normal na kondisyon, mananatili ito sa mataas na impedance na may pinakamaliit na leakage current. Kapag ang transient voltage ay lumampas sa threshold ng breakdown, mangyayari ang avalanche breakdown, na nagpapahintulot sa kuryente na dumadaan sa diode, kaya binabalik ang labis na kuryente mula sa mga sensitibong bahagi.
Mabilis na sumasagot ang TVS diodes, madalas sa saklaw ng picosecond, na nagpapagawa sa kanila ng lubhang epektibo sa paghawak ng mabilis na ESD pulses na may mabilis na rise times.
Tumutulong ang lahat ng TVS diodes nang paisa-isa: kapag may biglang spike ng boltahe, mabilis itong lumalampas sa reverse breakdown voltage ng diode, nagdudulot ng pagkakaroon ng kuryente. Gayunpaman, hindi lahat ng TVS diodes ay magkakapareho, at ang pagpili ng maling proteksyon ay maaaring magresulta sa hindi epektibong proteksyon laban sa transients. Kapag pumipili ng TVS diode, isaalang-alang ang mga sumusunod na pangunahing parameter:
Reverse Breakdown Voltage (VB): Ang boltahe kung saan nagsisimulang mag-conduct ang TVS diode.
Clamping Voltage (VC): Ang boltahe kung saan nagsisimulang maayos na mag-conduct ang TVS diode at pinipigilan ang transient. Ang mas mababang clamping voltage ay nagbibigay ng mas mahusay na proteksyon.
Working Reverse Voltage (VWM): Ang pinakamataas na reverse bias voltage kung saan mananatiling hindi konduktibo ang TVS diode, na nagpapakita ng mataas na impedance at pinakamaliit na leakage current.
Peak Pulse Power (PPP): Ang dami ng kuryente na maaaring itapon ng TVS diode nang ligtas sa panahon ng isang transient event.
Ang prinsipyo sa likod ng operasyon ng TVS diode ay simple: kapag tumanggap ang circuit ng ESD pulse, ito ay mabilis na lumalampas sa reverse breakdown voltage ng diode. Ang mga exposed conductor, tulad ng mga konektado sa external connectors, ay mahilig sa Mga pulses. Kung ang mga conductor na ito ay nagdadala ng signal sa mga bahagi, ang ESD pulse ay maaaring maglipat ng mataas na boltahe/kuryente sa bahagi, na maaaring makapinsala dito.
Sa harap ng TVS diode, ang pulse ay dinidiretso sa diode, na nagbibigay ng low-impedance path patungo sa lupa. Karaniwan, ang anode ay nakaterra, na nagpapahintulot sa ESD pulse na mag-discharge sa ground plane, hangga't may low-impedance grounding path na available.
May dalawang uri ang TVS diode: bidirectional at unidirectional, na may iba't ibang gamit:
Ginagamit ang Bidirectional TVS Diodes kapag ang circuit ay nagdadala ng parehong positibo at negatibong signal, tulad ng sa differential pairs o bidirectional oscillating analog circuits. Nag-aalok ang mga diod na ito ng komprehensibong proteksyon laban sa ESD, kabilang ang panahon ng grounding faults.
Nagbibigay proteksyon ang Unidirectional TVS Diodes kapag kasangkot lamang ang isang polarity. Habang nag-aalok ng proteksyon ang mga diod na ito para sa karaniwang mga circuit, maaaring ilantad ng grounding faults ang ilang mga bahagi sa voltage.
Higit pa sa pagpili ng tamang TVS diode, ang epektibidada ng proteksyon ay nakasalalay nang malaki sa mismong layout ng PCB. Ang mga sumusunod na gabay ay makatutulong upang matiyak ang optimal na pagganap ng TVS diode:
Pagkakalagay: Dapat ilagay ang TVS diodes malapit sa mga conductor na na-expose na maaaring maapektuhan ng ESD events, tulad ng mga konektor o bukas na signal lines. Ang pagbawas sa haba ng trace sa pagitan ng TVS diode at ng mga na-expose na conductor ay nagpapabawas ng parasitic inductance at nagpapabuti ng response time.
Pagbabaon: Dapat i-ground ang TVS diodes sa hiwalay na ground plane mula sa ground ng protektadong komponent. Kung hindi posible, ikonekta ito sa chassis ground gamit ang mga trace patungo sa mga metal na elemento tulad ng mga turnilyo o butas para sa pag-mount. Mahalaga ang low-impedance ground para mabilis na maalis ang enerhiya ng transients.
Pagtanggal ng Pasibong Pag-shield: Ang ilang komponent, tulad ng mga shielded connector, ay dinisenyo upang maiwasan ang ESD at ingay. Dapat gamitin ito kasama ng TVS diodes para masiguro ang buong proteksyon. Ang shield ng isang konektor ay dapat direktang i-ground sa chassis o ground plane upang mapanatili ang low-impedance path para sa transient current.
Sa pamamagitan ng pagsunod sa mga gabay na ito, maari ng ma-optimize ang paggamit ng TVS diodes para sa epektibong proteksyon laban sa surges at ESD sa mga disenyo ng circuit.
Proteksyon ng TVS diode | Mga tip sa layout ng PCB | Proteksyon laban sa ESD surge | Proteksyon sa transient voltage | Aplikasyon ng TVS diode | Pagprotekta sa mga electronic component | Posisyon ng TVS diode | Disenyo ng proteksyon sa surge | Proteksyon sa component ng PCB | Breakdown voltage ng TVS diode
EN
