ما وظيفة ثنائيات TVS؟

الصفحة الرئيسية أخبار أساسيات الإلكترونيات ما وظيفة ثنائيات TVS؟

2022-11-18 990

أنبوب TVS هو جهاز حماية عالي الكفاءة. عندما يتعرض الطرفان لتأثير لحظي عالي الطاقة، يمكن لأنبوب TVS تحويل خصائص المقاومة العالية على الفور إلى خصائص مقاومة منخفضة، وامتصاص التيارات الكبيرة، وتثبيت الجهد عند طرفي أنبوب TVS. عند قيمة معينة (قيمة جهد الصمود لأنبوب TVS)، تكون الدائرة الخلفية محمية من تأثير الطاقة العالية العابرة ويتم حماية سلامة الدائرة. كما هو مبين أدناه. بكل بساطة، إذا كان تأثير الجهد الذي يمكن أن تتحمله الدائرة ليس أعلى من DC24V، فقم بلحام أنبوب TVS 26V في مصدر الطاقة. عندما لا يتجاوز جهد مصدر الطاقة 26 فولت، يكون أنبوب TVS في حالة مقاومة عالية؛ بعد نبضة أعلى من 26V، يمكن لأنبوب TVS تثبيت جهد الدائرة بسرعة إلى 24V، وبالتالي ضمان سلامة لوحة الدائرة.

دور ثنائيات TVS
بشكل عام، وظائف ثنائيات TVS هي:
(1) إن إضافة ثنائيات TVS إلى خطوط الإشارة والطاقة يمكن أن يمنع المعالجات الدقيقة أو أجهزة الكمبيوتر الدقيقة أحادية الشريحة من التعطل بسبب طفرات الدهون اللحظية، مثل تأثيرات التفريغ الكهروستاتيكي، وطفرات الطاقة المترددة، وضوضاء مصدر الطاقة التبديلية.
(2) يُمكن لتأثير التفريغ الكهروستاتيكي أن يُطلق نبضات تتجاوز 10000 فولت و60 أمبير، وتستمر لمدة 10 مللي ثانية؛ بينما تُسبب أجهزة TTL العامة، عند مواجهتها نبضات 10 فولت وتجاوز 30 مللي ثانية، تلفًا. يُمكن لاستخدام ثنائيات TVS امتصاص النبضات التي قد تُتلف الأجهزة بفعالية، والقضاء على التداخل (الحديث المتبادل) الناتج عن التبديل بين النواقل.
(3) إن وضع الصمام الثنائي TVS بين خط الإشارة والأرض يمكن أن يمنع ناقل البيانات والتحكم من التأثر بالضوضاء غير الضرورية.

كيف تعمل ثنائيات TVS
يُشار إلى مُثبط الجهد العابر (TransientVoltageSuppressor) باسم أنبوب TVS. تُحدد خصائصه الكهربائية من خلال مساحة الوصلة PN، وتركيز التشويب، ومقاومة الرقاقة. تتناسب قدرته على تحمل تيار الاندفاع تناسبًا طرديًا مع مساحة الوصلة PN. يُستخدم TVS على نطاق واسع في حماية أشباه الموصلات والأجهزة الحساسة، وعادةً لحماية دوائر الطاقة الثانوية والإشارات، بالإضافة إلى كونه مضادًا للكهرباء الساكنة. يتميز باستجابته السريعة (مستوى PS)، وحجمه الصغير، وطاقته النبضية العالية، وجهد تثبيته المنخفض. تتراوح طاقة نبضاته الموجية 10/1000 ميكروثانية بين 400 واط و30 كيلو واط، ويتراوح تيار ذروة النبضة بين 0.52 أمبير و544 أمبير؛ ويتراوح جهد الانهيار بين 6.8 فولت و550 فولت، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في الدوائر ذات الفولتية المختلفة.
يتم توصيل الجهاز بالتوازي في الدائرة. عندما تعمل الدائرة بشكل طبيعي، تكون في حالة القطع (حالة المقاومة العالية)، والتي لا تؤثر على التشغيل العادي للدائرة. عندما يكون للدائرة جهد زائد غير طبيعي وتصل إلى جهد الانهيار، فإنها تتغير بسرعة من حالة المقاومة العالية إلى حالة المقاومة العالية. توفر حالة المعاوقة المنخفضة مسار توصيل منخفض المقاومة للتيار اللحظي، وفي الوقت نفسه تثبت الجهد العالي غير الطبيعي ضمن مستوى آمن، وبالتالي حماية IC أو الدائرة المحمية؛ عندما يختفي الجهد الزائد غير الطبيعي، فإنه يعود إلى حالة المقاومة العالية، وتعمل الدائرة بشكل طبيعي.

خصائص ثنائي TVS

منحنى خصائص الصمام الثنائي TVS
المعلمات المميزة الرئيسية
      ①جهد إيقاف التشغيل العكسي (جهد القطع) VRWM وتيار التسرب العكسي IR: يشير جهد إيقاف التشغيل العكسي (جهد القطع) VRWM إلى أعلى جهد لا يوصله أنبوب TVS، ولا يوجد سوى تيار تسرب عكسي صغير تحت هذا الجهد IR.
      ②جهد الانهيار VBR: الجهد عندما يمر أنبوب TVS بتيار الاختبار المحدد IT، وهو جهد الإشارة الذي يشير إلى تشغيل أنبوب TVS (الأرقام في نماذج سلسلة P4SMA وP6SMB و1.5SMC وP4KE وP6KE و1.5KE هي القيمة الاسمية للجهد، وسلسلة أخرى من الأرقام هي قيمة جهد إيقاف التشغيل العكسي).
يحتوي جهد انهيار أنبوب TVS على نطاق خطأ ±5٪ (الذي بدون "A" هو ±10٪).
       ③ تيار ذروة النبضة (IPP): أقصى تيار ذروة للموجة 10/1000 ميكروثانية التي يسمح أنبوب TVS بمرورها (تيار ذروة الموجة 8/20 ميكروثانية أكبر بخمس مرات تقريبًا). قد يؤدي تجاوز هذه القيمة إلى تلف دائم. في نفس السلسلة، كلما ارتفع جهد انهيار الأنبوب، قلّ تيار الذروة المسموح بمروره.
       ④أقصى جهد تثبيت VC: الجهد الموجود عند كلا طرفي أنبوب TVS عندما يتدفق تيار الذروة النبضي IPP.
       ⑤قوة ذروة النبض Pm: تشير طاقة ذروة النبض Pm إلى منتج IPP لذروة النبض الحالية لموجة 10/1000μs والحد الأقصى لجهد التثبيت VC، أي Pm = IPP*VC.

تطبيقات ثنائيات TVS
      ①اختيار تيار ذروة النبضة IPP وأقصى جهد تثبيت VC: عند استخدام أنبوب TVS وحده، يجب اختيار طراز IPP المناسب بناءً على أقصى تيار مفاجئ قد يظهر على الخط. عند استخدام أنبوب TVS كمستوى حماية ثانٍ، عادةً ما يكون 500 واط إلى 600 واط كافيًا. تجدر الإشارة إلى أن أقصى جهد تثبيت VC في هذه الحالة يجب ألا يتجاوز أقصى جهد مفاجئ (جهد الأمان) الذي تتحمله المعدات المحمية.
       عند استخدام حماية دائرة نقل الإشارة، يجب مراعاة تردد أو معدل نقل الإشارة المُرسَلة. عندما يكون تردد الإشارة (معدل النقل) ≥ 10 ميجاهرتز (ميجابت/ثانية)، يجب أن يكون Cj ≤ 60 بيكو فاراد؛ وعندما يكون تردد الإشارة (معدل النقل) ≥ 100 ميجابت/ثانية، يجب أن يكون Cj ≤ 20 بيكو فاراد. عند ارتفاع تردد الإشارة أو معدل النقل، يجب اختيار أنابيب متسلسلة ذات سعة منخفضة. إذا لم تُلبِّ أنابيب السلسلة ذات السعة المنخفضة المتطلبات، فيجب توصيل أنبوب TVS بالجسر المُكوَّن من ثنائيات استرداد سريع لتقليل السعة المكافئة الكلية وزيادة تردد إشارة النقل. في الدائرة الموضحة في الشكل أدناه، يمكن أن يصل أقصى تردد نقل إلى أكثر من 20 ميجاهرتز.

يحمي TVS1 الدائرة بأكملها بما في ذلك المحول.
يوفر TVS2 حماية عالية للدائرة اللاحقة (الدائرة بأكملها باستثناء المحول). ونظرًا للطبيعة الفيزيائية للمحول كمقاومة كبيرة متصلة على التوالي، فإن احتمالية انقطاع الدائرة عند تعرضه لارتفاع مفاجئ في الجهد ضئيلة.
يوفر TVS3 حماية شاملة للحمل. هنا، تُستخدم ثنائيات TVS أحادية القطب منخفضة التكلفة. في حال استخدام TVS3 فقط في الدائرة، ولأن الجسر غير محمي بـ TVS، يجب استخدام جهاز ذي نسبة جهد وتيار أعلى لمنع التلف.

عرض الكلمات المفتاحية الشائعة للبحث عن منتجات كينج هيلم

لتالي

أجرت إذاعة هونغ كونغ (RTHK) مقابلة مع سونغ شي تشيانغ، تحدث فيها عن مسار التوسع الخارجي للعلامات التجارية الصينية في مجال التكنولوجيا وسط فرص منتدى التعاون الاقتصادي لدول آسيا والمحيط الهادئ (APEC) في شنتشن.