I. Introduktion til TVS
Transient voltage suppressor (TVS) dioder er beskyttelsesanordninger, der typisk bruges i strømforsyningskredsløb for at give immunitet over for elektrostatisk udladning (ESD) og spændingsstigninger.
En typisk proces til at håndtere overspænding i et kredsløb er at forbinde disse beskyttelsesenheder parallelt med strømforsyningskredsløbet, så de kan beskytte systemet i tilfælde af en spændingsstigning. Under normale spændingsforhold fungerer TVS-dioden, som om den var et åbent kredsløb. Når den normale spænding overskrides, leder TVS diodeforbindelsen, hvilket bevirker, at overspændingen afledes fra sikkerhedskredsløbet, og strømmen bliver derefter shuntet gennem spændedioden.
Transiente spændingsundertrykkelsesdioder bruges hovedsageligt til at beskytte halvledere i kredsløb og følsomme enheder, men også til at beskytte sekundære strøm- og signalkredsløb.
På grund af deres reaktionsevne, præcise spænding, lave klemmespænding og mange andre fordele er TVS-dioder velegnede til at beskytte enheder på ekstremt vigtige områder såsom rumfart, forsvar, medicin og telekommunikation.
II.Tre hovedapplikationer til TVS i komplekse kredsløb
TVS-dioder giver beskyttelse til dine kredsløb med en bred vifte af forskellige strømklassificeringer, og deres beskyttelsesevne øges med krydsområdet, hvilket gør det lettere for dem at absorbere højere transiente strømme. De er specielt designet til at undertrykke transiente spændinger med forskellige strømme. Ud over denne fordel bør du også overveje at vælge TVS-halvledere for at beskytte dit komplekse kredsløb.
1. Evne til at beskytte kredsløbssystemer mod overspænding og overstrøm
TVS dioder arbejder konsekvent for at beskytte dit kredsløb mod varme under drift. Ved at reducere eventuelle transiente driftsspændinger af halvledere og IC'er hjælper dioderne med at reducere mængden af genereret varme og forlænge kredsløbets levetid. Overspændingshændelser (f.eks. spændingsspidser) kan forekomme, når spændingen i et kredsløb er højere end dets designgrænseområde, hvilket resulterer i overspændinger og betydelig skade på enheden. I sådanne tilfælde fungerer TVS-dioder primært som overspændingsbeskyttelse for at forhindre beskadigelse af elektroniske komponenter og elektronisk afladning.
2. De bruges som spændingsklemmer til at begrænse transiente overspændinger
TVS dioder klemmer transiente spændinger for at reducere amplituden af transienter i kredsløbssystemer. Som en spændeanordning, der begrænser spændingen til et fast niveau, begynder spændedioden at spænde, så snart den aktuelle tærskelspænding stiger over en fastsat grænse. Dioden absorberer overskydende spænding for at beskytte kredsløbet, og når den inducerede spænding overstiger lavine-nedbrudsspændingen, absorberer TVS-dioden den overskydende energi fra overspændingen. Når overspændingen falder til normalt eller under et forudindstillet spændingstærskelniveau, vil dioden vende tilbage til ikke-ledende tilstand.
3. Hævelse af amplituden til det mest kontrollerbare niveau
Beskyttelsesanordninger skal handle hurtigt for at styre strømmen og spændingen i et kredsløb. TVS-halvledere reagerer meget hurtigt på stimuli for at kontrollere amplitude. Grunden til dette er, at de er solid-state dioder, der absorberer de pludselige eller forbigående virkninger af overspænding ved at regulere amplituden og bringe den til et sikkert niveau. De giver omfattende beskyttelse i et sikkert driftsområde for at give hurtig beskyttelse mod for høje spændinger og strømme. Disse dioder er en væsentlig del af de grundlæggende beskyttelsesanordninger til halvlederkomponenter for at begrænse amplituden og beskytte kredsløbet.
Mens pålidelig beskyttelse af kredsløb i miljøer karakteriseret ved tilstedeværelsen af hot-swap-grænseflader og lynnedslag er afgørende, opnås overspændingsbeskyttelse bedst ved at bruge TVS-halvledere til at klemme overspændinger til et beskyttet niveau ved indgangen til kredsløbssystemet. Det er vigtigt at vælge den rigtige TVS-enhed til en given elektrisk applikation. Brugeren eller den elektriske ingeniør skal være nøje opmærksom på de forskellige funktioner, der tilbydes af en bestemt type transient spændingsenhed. Omhyggeligt valg af enhed kan hjælpe med at forbedre funktionaliteten af beskyttelsesenheden.
