Diode TVS (Transient Voltage Suppression) là thành phần bảo vệ mạch tốc độ cao được thiết kế để bảo vệ các linh kiện điện tử khỏi điện áp quá tải, xả tĩnh điện và dòng điện tăng đột ngột. Nó được sử dụng rộng rãi trong USB, HDMI và hệ thống nguồn công nghiệp để cung cấp sự bảo vệ kẹp điện áp hiệu quả.
Một điốt TVS (Transient Voltage Suppressor) là thành phần bảo vệ quá điện áp tốc độ cao. Nó bảo vệ các mạch điện tử nhạy cảm khỏi các xung điện áp tức thời do phóng điện tĩnh (ESD), xung sét và các hiện tượng chuyển mạch điện năng gây ra. Điốt TVS dựa trên cơ chế phá vỡavalanche và thường phản ứng trong ít hơn 1 nanogây để kẹp điện áp dư thừa xuống mức an toàn.
|
Tiếng Anh |
Sự định nghĩa |
Ghi chú Kỹ thuật |
|
Điện áp Ngược Chiều (VR) |
Điện áp tối đa mà đi-ốt TVS có thể chịu được trong trạng thái không dẫn điện. |
Phải cao hơn 10–15% so với điện áp hệ thống để tránh kích hoạt sai. |
|
Điện áp Phá vỡ (VBR) |
Điện áp tại đó điốt bắt đầu dẫn điện dưới dòng thử nghiệm (ví dụ: 1mA). |
Phải vượt quá VR nhưng vẫn ở dưới giới hạn điện áp tối đa của thiết bị được bảo vệ. |
|
Điện áp kẹp (VC) |
Điện áp tối đa trên điốt tại dòng điện đỉnh của xung. |
Phải nằm dưới điện áp chịu đựng của các thành phần được bảo vệ. |
|
Dòng xung đỉnh (IPP) |
Dòng xung tối đa mà điốt có thể xử lý trong một sự kiện thoáng qua. |
Chọn dựa trên mong đợi về xung với biên độ an toàn 1.5–2 lần. |
|
Công suất xung đỉnh (PPP) |
Năng lượng tối đa mà điốt có thể hấp thụ trong một xung đã chỉ định (ví dụ: 10/1000μs). |
Công suất cao hơn được ưa chuộng trong môi trường công nghiệp hoặc có xung mạnh. |
|
Dòng rò ngược (IR) |
Dòng rò nhỏ ở điện áp VR. |
IR thấp hơn là tốt hơn cho hệ thống tiêu thụ ít điện năng hoặc chính xác. |
|
Điện dung结 (Cj) |
Điện dung doPN junction nội bộ của điốt tạo ra. |
Điện dung thấp (<5pF) là yếu tố quan trọng cho các đường tín hiệu tốc độ cao như USB, HDMI. |
|
Thời gian Phản hồi |
Thời gian từ khi phát hiện quá điện áp đến khi dẫn điện; thường <1ns. |
Lợi thế chính của TVS so với MOV/GDT trong môi trường ESD/tốc độ cao. |
|
Loại gói |
Các định dạng vật lý như SMA, SMB, SMC. |
Ảnh hưởng đến khả năng tản nhiệt và mức độ chịu浪; ví dụ, SMB cho 600–1500W, SOD323 cho mạch vi mô. |
|
Bao bì |
Công suất đỉnh (P_PP) |
Ứng Dụng Điển Hình |
Điện áp hệ thống |
VR |
VBR |
Vc |
Các Mẫu Ví dụ |
|
SMA |
400W |
Các cổng USB/HDMI/RS232, I/O của MCU, thiết bị gia dụng nhỏ |
5V/ |
5.5V/ |
6.2–7.5V/ |
10–18V |
SMBJ6.5CA,SMAJ12CA |
|
Doanh nghiệp vừa và nhỏ |
600W |
Nguồn điện, bộ điều khiển LED, thiết bị đo lường |
12v/ |
13–26V |
16–28V |
24–40V |
SMBJ24A,SMBJ33A |
|
Smc |
1500W |
Kiểm soát công nghiệp, trạm cơ sở truyền thông, nguồn điện AC |
24V–48V/ |
26–56V |
30–60V |
38–80V |
SMCJ36A,SMCJ58A,SMCJ70A |
Hướng dẫn Đáp ứng Tham số
• VR (Điện áp ngược tối đa): Nên cao hơn một chút so với điện áp thực tế của hệ thống (thường là ×1.1~1.2).
• VBR (Điện áp phá vỡ): Phải nằm trong khoảng dung sai của hệ thống và ngưỡng kẹp.
• VC (Điện áp kẹp): Phải thấp hơn điện áp cho phép tối đa của các thành phần được bảo vệ.
|
Ứng dụng |
Gói sản phẩm được khuyến nghị |
Mô hình |
Các thông số điển hình |
Đặc điểm |
|
Giao diện USB 5V |
SMA |
SMAJ6.0CA |
VR = 5.5V VBR = 6.4V VC ≈ 10V |
Phản hồi nhanh, điện dung thấp cho các đường dữ liệu |
|
đầu vào điện 24V |
Doanh nghiệp vừa và nhỏ |
SMBJ24A |
VR = 24V VBR = 26.7V VC ≈ 38.9V |
Kẹp trung bình, phù hợp cho sự tăng đột ngột đầu vào DC |
|
Công nghiệp AC 220V |
Smc |
SMCJ70A |
VR = 70V VBR ≈ 78V VC ≈ 113V |
Dung lượng năng lượng cao, lý tưởng cho bảo vệ nguồn AC và rơ-le |
1. Bảo vệ quá điện áp: Kẹp nhanh các xung điện áp (chẳng hạn như sét, sự cố chuyển mạch) để bảo vệ các thiết bị phía sau.
2. Bảo vệ ESD: Phản ứng siêu nhanh với phóng tĩnh điện trên các cổng nhạy cảm như USB, HDMI, LAN, RS-485.
3. Khả năng chống xung điện: Hấp thụ dòng điện tức thời cao từ các đợt xung điện trong tự động hóa, lưới điện hoặc hệ thống an ninh.
4. Độ nguyên vẹn của đường tín hiệu: Duy trì tính toàn vẹn của dữ liệu trên các đường truyền tốc độ cao đồng thời cung cấp bảo vệ điện áp hiệu quả.
Các đi-ốt TVS là thành phần tiết kiệm chi phí, phản ứng nhanh, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ mạch. Với việc chọn lọc thông số phù hợp và cấu hình cụ thể theo ứng dụng, chúng giúp tăng đáng kể độ tin cậy của hệ thống dưới điều kiện xung điện và nhiễu điện từ.
EN
