ESD اور سرچارج حفاظت کا مرکزی نکتہ: ہائی اسپیڈ سگنل اور پاور انٹرفیس میں ٹی وی ایس ڈائیوڈ کی حکمت عملی

یہ تکنیکی مضمون ہائی اسپیڈ سگنل، پاور انٹرفیس، اور صنعتی سرچارج ماحول میں ٹی وی ایس ڈائیوڈز کے اطلاق کے طریقہ کار اور چناؤ کی منطق کا عمیق تجزیہ کرتا ہے، جس میں عام پیکجز اور مستقبل کے ترقیاتی رجحانات شامل ہیں۔

اول۔ ای ایس ڈی اور سرچ: ڈیجیٹل سسٹمز میں نظروں سے پوشیدہ خطرات

ہائی اسپیڈ ڈیجیٹل الیکٹرانکس اور بجلی کے انتظام کے نظاموں میں، برقی اسٹیٹک (ای ایس ڈی) اور عارضی وولٹیج کے جھٹکے - بجلی، انڈکٹو سوئچنگ، یا بجلی کی لائن کی خرابیوں کی وجہ سے - قابل ذکر مگر اکثر نظرانداز کیے گئے خطرات کی نمائندگی کرتے ہیں۔ خصوصاً انٹرفیسوں جیسے یو ایس بی، ایچ ڈی ایم آئی، سی اے این، اور ایتھرنیٹ میں، ملی سیکنڈ کے دورانیہ پر وولٹیج کے جھٹکے آؤٹ پٹ پورٹس کو لاحقہ نقصان پہنچا سکتے ہیں، مرکزی کنٹرولرز کو بند کر سکتے ہیں، یا غیر متوقع سسٹم ری سیٹ کا باعث بن سکتے ہیں۔

عارضی وولٹیج دباؤ کم کرنے والے (ٹی وی ایس) ڈائیوڈ، ای ایس ڈی اور سرچ کے خاتمہ کے لیے تیار کیے گئے، سب نینو سیکنڈ ردعمل کے وقت (<1ns)، کم کلیمپنگ وولٹیج، اور عارضی توانائی کے جذب کی اعلیٰ صلاحیت فراہم کرتے ہیں، جو انہیں مضبوط انٹرفیسوں کی تعمیر میں ناقابل فراموش بنا دیتا ہے۔

دوئم۔ ٹی وی ایس ڈائیوڈز کا آپریٹنگ اصول اور برتاؤ کا ماڈل

ٹی وی ایس ڈائیوڈز بریک ڈاؤن اور کلیمپنگ کے اصول پر کام کرتے ہیں۔ جب ان پٹ وولٹیج بریک ڈاؤن تھریشولڈ (V بر ) سے زیادہ ہو جاتی ہے، تو ڈائیوڈ ایک کم امپیڈنس کنڈکشن موڈ میں داخل ہو جاتا ہے، ٹرانزیئنٹ کرنٹ کو زمین پر ری ڈائریکٹ کر دیتا ہے جب کہ وولٹیج کو ایک محفوظ سطح (V چیمپ ).

پر کلیمپ کر دیتا ہے۔ ٹی وی ایس ڈائیوڈ کو ایک زینر جیسے جزو کے ساتھ متوازی میں ایک کیپیسیٹر کے طور پر ماڈل کیا جا سکتا ہے، جو الٹرا فاسٹ ری ایکشن فراہم کرتا ہے اور اعلیٰ پیک پلس کرنٹس (I پی پی کئی امپیئر میں) کو برداشت کر سکتا ہے۔

سی۔ ٹائپیکل ایپلی کیشنز اور سرکٹ ڈیزائن کے خیالات

ہائی اسپیڈ ڈیٹا لائنوں کے لیے، ٹی وی ایس ڈائیوڈز میں بہت کم جنکشن کیپیسیٹنس (C J <1pF) سگنل خراب ہونے سے بچنے کے لیے ضروری ہے۔ کم کیپیسیٹنس والے ٹی وی ایس ماڈلز کا انتخاب کرنا اور انہیں کنیکٹرز کے قریب رکھنا ضروری ہے۔

ڈی سی ان پٹ اسٹیجز پر—مثلاً، صنعتی پی ایل سیز، خودکار ای سی یوز، یا ڈرون ای ایس سیز میں—ٹی وی ایس ڈائیوڈ ان پٹ ریل کے ساتھ متوازی طور پر سرجر ایبسوربرز کے طور پر کام کرتے ہیں، جو آئی ایس او 7637 یا آئی ای سی 61000 معیارات کے مطابق پلسز کو کلیمپ کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔

جب موٹرز، ریلے، یا کوائلز جیسے انڈکٹو لوڈس کو بند کیا جاتا ہے، تو ٹی وی ایس ڈائیوڈز پیدا ہونے والے زیادہ ریورس وولٹیج کو سونگھ لیتے ہیں، سوئچنگ ٹرانزسٹرز (موسفیٹ/آئی جی بی ٹی) کو ایونچر بریک ڈاؤن سے محفوظ رکھتے ہیں۔

IV۔ کلیدی منتخب پیرامیٹرز اور پیکیج کے آپشنز

پیرامیٹر	سُجھائی گئی قیمت/رینج
V RWM (زیادہ سے زیادہ کام کرنے کی وولٹیج)	معمول کے کام کرنے کی وولٹیج سے 10-20% زیادہ ہونی چاہیے
V بر (بریک ڈاؤن وولٹیج)	ہدف کے تحفظ کے آلے کی برداشت وولٹیج سے کم ہونی چاہیے
V چیمپ (کلیمپ وولٹیج)	زیادہ وولٹیج کے جھٹکے سے بچنے کے لیے جتنا کم ہو اتنا بہتر
آئی پی پی (زیادہ سے زیادہ پلس کرنٹ)	معیاری ٹیسٹ کے مطابق (جیسے 8/20μs)
C J (جکشن کیپسیٹنس)	ہائی اسپیڈ سگنل کی سفارش <1pF
پیکیج کا قسم	SOD-323، SOT-23، SMA، SMB، وغیرہ