TVS diyotların nasıl çalıştığını, hassas elektronik bileşenleri ESD darbelerinden korumadaki önemini ve PCB yerleşimleri için nasıl seçileceklerini ve optimize edileceklerini öğrenin. Kırılma voltajı, tutma voltajı ve gelişmiş koruma için optimal yerleştirme gibi temel faktörleri inceleyin.
Mühendisler için aşırı gerilim koruma, sadece doğru güç kartını seçmek ya da kablo takımlarını fişten çekmek anlamına gelmez. Bu, PCB yerleşimi içerisinde geçici koruma bileşenlerinin yerleştirilmesini ve açık topraklama stratejilerinin uygulanmasını içerir. TVS diodları veri hatlarında özellikle PCB'nin parçalarını korumak için yaygın olarak kullanılan bileşenlerdir. ESD darbesi aldıklarında, akımı korunan bileşenlerden uzaklaştırırlar. Geçici korumayı optimize edecek şekilde PCB yerleşimi yapmak, cihazların hasar görmesini engellemek ve düzgün çalışmasını sağlamak için çok önemlidir.
Bir TVS diyot öncelikle geçici olaylardan, özellikle ESD'ye bağlı gerilim yükselmelerinden ekipmanı korumak için kullanılır. TVS diyotlar sıklıkla Zener veya Schottky Diodları diyotlar ile karıştırılır ancak ikisi farklıdır. Bir pn-bağlantılı yarı iletken malzemeden oluşan TVS diyot, geçici gerilim zirveleri sırasında iletim sağlar. Normal koşullarda yüksek empedansa sahip olup sızıntı akımı oldukça düşüktür. Geçici gerilim delinme eşiğini aştığında, lavin (avalanche) delinmesi meydana gelir ve akım diyot üzerinden geçerek hassas bileşenlerden uzaklaştırılır.
TVS diyotlar çok hızlı tepki verir, genellikle pikosaniye aralığında çalışır ve bu nedenle hızlı yükselen ESD darbelerini yönetmede oldukça etkilidir.
Tüm TVS diyotlar benzer şekilde çalışır: geçici bir voltaj patlaması oluştuğunda, diyotun ters kırılma voltajını hızla aşar ve diyot iletime geçer. Ancak tüm TVS diyotlar aynı değildir ve yanlış koruma seçimi geçici korumada etkisizliğe yol açabilir. Bir TVS diyot seçerken aşağıdaki temel parametreleri göz önünde bulundurun:
Ters Kırılma Voltajı (VB): TVS diyot iletime başladığı voltaj değeri.
Klep Voltajı (VC): TVS diyot önemli ölçüde iletime geçerek geçici voltajı sınırladığı voltaj değeri. Daha düşük klep voltajı, daha iyi koruma sağlar.
Çalışma Ters Voltajı (VWM): TVS diyotun iletken kalmadan yüksek empedans gösterdiği ve kaçak akımın minimum düzeyde olduğu maksimum ters polarma voltajı.
Tepe Darbe Gücü (PPP): TVS diyodun bir geçici olay sırasında güvenli bir şekilde dağıtabileceği güç miktarı.
TVS diyotunun çalışma prensibi oldukça basittir: devre bir ESD darbesi aldığında, diyotun ters yönde kırılma voltajını hızla aşar. Harici konektörler gibi dışsal iletkenler, bu tür darbelere maruz kalma eğilimindedir. Esd darbeler. Eğer bu iletkenler bileşenlere sinyal taşıyorsa, ESD darbesi bileşene yüksek voltaj/akım iletimine neden olabilir ve ona zarar verebilir.
Bir TVS diyot varlığında, darbe düşük empedanslı bir yol sunan diyot üzerinden topraklanır. Genellikle, anot topraklanmıştır ve ESD darbesinin toprak düzlemine boşalmasına izin verir, düşük empedanslı bir topraklama yolu mevcut olduğu sürece.
TVS diyotlar iki tipte gelir: çift yönlü ve tek yönlü, her biri farklı amaçlar için kullanılır:
Devre hem pozitif hem de negatif sinyalleri taşıdığı zaman, örneğin diferansiyel çiftlerde veya çift yönlü osilasyon yapan analog devrelerde, çift yönlü TVS diyotlar kullanılır. Bu diyotlar, toprak arızaları sırasında da dahil olmak üzere, ESD koruması sunar.
Tek yönlü TVS diyotlar, yalnızca tek bir kutupluluk söz konusu olduğunda koruma sağlar. Bu diyotlar tipik devreler için koruma sunarken, toprak arızaları bileşenleri bazı voltaja maruz bırakabilir.
Doğru TVS diyot seçiminin ötesinde, korumanın etkinliği büyük ölçüde PCB yerleşiminin kendisine bağlıdır. Aşağıdaki yönergeler, TVS diyotların en iyi performansı sağlayacağını garanti altına alır:
Yerleşim: TVS diyotlar, ESD olaylarına maruz kalabilecek olan açık iletkenlerin, örneğin konektörlerin veya açık sinyal hatlarının yakınına yerleştirilmelidir. TVS diyot ile açık iletkenler arasındaki iz uzunluğunun azaltılması, parazitik indüktansı azaltır ve tepki süresini iyileştirir.
Topraklama: İdeal olarak, TVS diyotları, korunan komponentin toprakından ayrı bir toprak düzlemine bağlanmalıdır. Mümkün değilse, vidalar veya montaj delikleri gibi metal elemanlara giden izler üzerinden şasi topraklamasına bağlanmalıdır. Geçici enerjinin hızlı bir şekilde dağıtılması için düşük empedanslı bir toprak bağlantısı hayati öneme sahiptir.
Pasif Korumayı Ortadan Kaldırma: Şarj girdapları (ESD) ve gürültü girişimini önlemek amacıyla tasarlanmış bazı komponentler, örneğin kılıflı konnektörler, bu tür koruma sağlar. Tam koruma sağlamak amacıyla bu komponentlerin TVS diyotlarıyla birlikte kullanılması gerekir. Bir konnektörün kılıfı, geçici akım için düşük empedanslı bir yol sağlanması bakımından doğrudan şasiye veya toprak düzlemine bağlanmalıdır.
Bu yönergeleri takip ederek, TVS diyotlar devre tasarımlarında etkili bir şekilde aşırı gerilim ve ESD koruma amacıyla en iyi şekilde kullanılabilir.
TVS diyot koruma | PCB yerleşim ipuçları | ESD gerilim koruma | geçici voltaj koruma | TVS diyot uygulaması | elektronik bileşenleri koruma | TVS diyot konumlandırması | gerilim koruma tasarımı | PCB bileşen koruma | TVS diyot kırılma voltajı
EN
