Layanan Hotline
Solusi
Solusi
Apa fungsi dari dioda TVS?
2022-11-18
989
Tabung TVS adalah perangkat perlindungan efisiensi tinggi. Ketika kedua ujungnya terkena dampak energi tinggi seketika, tabung TVS dapat langsung mengubah karakteristik resistansi tinggi menjadi karakteristik resistansi rendah, menyerap arus besar, dan menjepit tegangan di kedua ujung tabung TVS. Pada nilai tertentu (nilai tegangan tahan tabung TVS), rangkaian belakang terlindungi dari dampak energi tinggi transien dan keselamatan rangkaian terlindungi. Seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Sederhananya, jika dampak tegangan yang dapat ditahan rangkaian tidak lebih tinggi dari DC24V, maka las tabung TVS 26V pada catu daya. Ketika tegangan catu daya tidak melebihi 26V, tabung TVS berada dalam keadaan impedansi tinggi; Setelah pulsa lebih tinggi dari 26V, tabung TVS dapat dengan cepat menjepit tegangan rangkaian menjadi 24V, sehingga menjamin keamanan papan sirkuit.
Peran dioda TVS
Secara umum fungsi dioda TVS adalah:
(1) Menambahkan dioda TVS ke saluran sinyal dan daya dapat mencegah mikroprosesor atau mikrokomputer chip tunggal mengalami malfungsi akibat lonjakan daya sesaat, seperti efek pelepasan muatan listrik statis, lonjakan daya AC, dan gangguan catu daya switching.
(2) Efek pelepasan muatan elektrostatik dapat melepaskan pulsa lebih dari 10000 V dan 60 A, dan dapat berlangsung selama 10 ms; sementara perangkat TTL umum, ketika mengalami pulsa 10 V lebih dari 30 ms, akan menyebabkan kerusakan. Penggunaan dioda TVS dapat secara efektif menyerap pulsa yang dapat merusak perangkat dan menghilangkan interferensi (Crosstalk) yang disebabkan oleh perpindahan antar bus.
(3) Menempatkan dioda TVS antara jalur sinyal dan ground dapat mencegah bus data dan kontrol terpengaruh oleh gangguan yang tidak perlu.
Cara Kerja Dioda TVS
Penekan tegangan transien (TransientVoltageSuppressor) disebut sebagai tabung TVS. Karakteristik kelistrikan tabung TVS ditentukan oleh luas sambungan PN, konsentrasi doping, dan resistansi wafer. Kemampuannya menahan arus lonjakan sebanding dengan luas sambungan PN-nya. TVS banyak digunakan dalam proteksi semikonduktor dan perangkat sensitif, biasanya untuk proteksi catu daya sekunder dan rangkaian sinyal, serta antistatis. TVS dicirikan oleh respons cepat (level ps), ukuran kecil, daya pulsa tinggi, dan tegangan penjepit rendah. Daya pulsa gelombang 10/1000μs-nya berkisar antara 400W hingga 30KW, dan arus puncak pulsa berkisar antara 0.52A hingga 544A; tegangan tembusnya memiliki rentang nilai dari 6.8V hingga 550V, yang praktis digunakan pada rangkaian dengan berbagai tegangan.
Perangkat dihubungkan secara paralel di sirkuit. Ketika rangkaian bekerja normal, ia berada dalam keadaan terputus (keadaan resistansi tinggi), yang tidak mempengaruhi pengoperasian normal rangkaian. Ketika rangkaian mempunyai tegangan berlebih yang tidak normal dan mencapai tegangan rusaknya, rangkaian dengan cepat berubah dari keadaan resistansi tinggi ke keadaan resistansi tinggi. Keadaan impedansi rendah menyediakan jalur konduksi impedansi rendah untuk arus sesaat, dan pada saat yang sama menjepit tegangan tinggi abnormal dalam tingkat yang aman, sehingga melindungi IC atau sirkuit yang dilindungi; ketika tegangan berlebih yang tidak normal hilang, ia kembali ke keadaan impedansi tinggi, dan rangkaian bekerja secara normal.
Karakteristik Dioda TVS
Kurva Karakteristik Dioda TVS
Parameter karakteristik utama
①Tegangan keadaan mati terbalik (tegangan pemutus) VRWM dan arus bocor terbalik IR: Tegangan keadaan mati terbalik (tegangan pemutus) VRWM menunjukkan tegangan tertinggi di mana tabung TVS tidak menghantarkan, dan hanya ada arus bocor terbalik yang kecil di bawah tegangan IR ini.
②Tegangan tembus VBR: Tegangan saat tabung TVS melewati arus uji yang ditentukan IT, yang merupakan tegangan tanda yang menunjukkan bahwa tabung TVS dihidupkan (angka pada model seri P4SMA, P6SMB, 1.5SMC, P4KE, P6KE, dan 1.5KE adalah nilai nominal tegangan tembus, rangkaian angka lainnya adalah nilai tegangan mati terbalik).
Tegangan tembus tabung TVS memiliki rentang kesalahan ±5% (yang tanpa "A" adalah ±10%).
10. Arus puncak pulsa (IPP): Arus puncak maksimum gelombang 1000/8μs yang dapat dilewati tabung TVS (arus puncak gelombang 20/5μs sekitar XNUMX kali lipatnya). Melebihi nilai arus ini dapat menyebabkan kerusakan permanen. Pada rangkaian yang sama, semakin tinggi tegangan tembus tabung, semakin kecil arus puncak yang dapat dilewati.
④Tegangan penjepit maksimum VC: Tegangan yang disajikan pada kedua ujung tabung TVS saat arus puncak pulsa IPP mengalir.
⑤Daya puncak pulsa Pm: Daya puncak pulsa Pm mengacu pada produk arus puncak pulsa IPP gelombang 10/1000μs dan tegangan penjepitan maksimum VC, yaitu Pm=IPP*VC.
Aplikasi Dioda TVS
①Pemilihan arus puncak pulsa IPP dan tegangan penjepit maksimum VC: Saat menggunakan tabung TVS sendiri, model IPP yang sesuai harus dipilih berdasarkan arus lonjakan maksimum yang mungkin muncul pada saluran. Saat menggunakan tabung TVS sebagai proteksi tingkat kedua, umumnya 500W ~ 600W sudah cukup. Perlu diperhatikan bahwa tegangan penjepit maksimum VC saat ini tidak boleh lebih besar dari tegangan lonjakan maksimum (tegangan pengaman) yang dapat ditahan oleh peralatan yang dilindungi.
10. Saat digunakan untuk proteksi rangkaian transmisi sinyal, perhatikan frekuensi atau laju transmisi sinyal yang ditransmisikan. Saat frekuensi sinyal (laju transmisi) ≥ 60MHz (Mb/s), Cj harus ≤ 100pF; saat frekuensi sinyal (laju transmisi) ≥ 20MHz (Mb/s), Cj harus ≤ 20pF. Saat frekuensi sinyal atau laju transmisi tinggi, sebaiknya pilih tabung seri kapasitansi rendah. Saat seri kapasitansi rendah masih belum memenuhi persyaratan, tabung TVS harus dihubungkan ke jembatan yang terdiri dari dioda pemulihan cepat untuk mengurangi kapasitansi ekivalen total dan meningkatkan frekuensi sinyal transmisi. Untuk rangkaian yang ditunjukkan pada gambar di bawah, frekuensi transmisi maksimum dapat mencapai di atas XNUMXMHz.
TVS1 melindungi seluruh sirkuit termasuk transformator.
TVS2 memberikan tingkat perlindungan yang tinggi untuk sirkuit selanjutnya (seluruh sirkuit kecuali transformator). Karena sifat fisik transformator yang memiliki resistansi seri yang besar, kecil kemungkinan sirkuit akan putus ketika terkena lonjakan arus.
TVS3 memberikan perlindungan komprehensif untuk beban. Di sini, dioda TVS unipolar berbiaya rendah digunakan. Jika hanya TVS3 yang digunakan dalam rangkaian, karena jembatan tidak dilindungi oleh TVS, jembatan tersebut harus menggunakan perangkat dengan rasio tegangan dan arus yang lebih tinggi untuk mencegah kerusakan.
Peran dioda TVS
Secara umum fungsi dioda TVS adalah:
(1) Menambahkan dioda TVS ke saluran sinyal dan daya dapat mencegah mikroprosesor atau mikrokomputer chip tunggal mengalami malfungsi akibat lonjakan daya sesaat, seperti efek pelepasan muatan listrik statis, lonjakan daya AC, dan gangguan catu daya switching.
(2) Efek pelepasan muatan elektrostatik dapat melepaskan pulsa lebih dari 10000 V dan 60 A, dan dapat berlangsung selama 10 ms; sementara perangkat TTL umum, ketika mengalami pulsa 10 V lebih dari 30 ms, akan menyebabkan kerusakan. Penggunaan dioda TVS dapat secara efektif menyerap pulsa yang dapat merusak perangkat dan menghilangkan interferensi (Crosstalk) yang disebabkan oleh perpindahan antar bus.
(3) Menempatkan dioda TVS antara jalur sinyal dan ground dapat mencegah bus data dan kontrol terpengaruh oleh gangguan yang tidak perlu.
Cara Kerja Dioda TVS
Penekan tegangan transien (TransientVoltageSuppressor) disebut sebagai tabung TVS. Karakteristik kelistrikan tabung TVS ditentukan oleh luas sambungan PN, konsentrasi doping, dan resistansi wafer. Kemampuannya menahan arus lonjakan sebanding dengan luas sambungan PN-nya. TVS banyak digunakan dalam proteksi semikonduktor dan perangkat sensitif, biasanya untuk proteksi catu daya sekunder dan rangkaian sinyal, serta antistatis. TVS dicirikan oleh respons cepat (level ps), ukuran kecil, daya pulsa tinggi, dan tegangan penjepit rendah. Daya pulsa gelombang 10/1000μs-nya berkisar antara 400W hingga 30KW, dan arus puncak pulsa berkisar antara 0.52A hingga 544A; tegangan tembusnya memiliki rentang nilai dari 6.8V hingga 550V, yang praktis digunakan pada rangkaian dengan berbagai tegangan.
Perangkat dihubungkan secara paralel di sirkuit. Ketika rangkaian bekerja normal, ia berada dalam keadaan terputus (keadaan resistansi tinggi), yang tidak mempengaruhi pengoperasian normal rangkaian. Ketika rangkaian mempunyai tegangan berlebih yang tidak normal dan mencapai tegangan rusaknya, rangkaian dengan cepat berubah dari keadaan resistansi tinggi ke keadaan resistansi tinggi. Keadaan impedansi rendah menyediakan jalur konduksi impedansi rendah untuk arus sesaat, dan pada saat yang sama menjepit tegangan tinggi abnormal dalam tingkat yang aman, sehingga melindungi IC atau sirkuit yang dilindungi; ketika tegangan berlebih yang tidak normal hilang, ia kembali ke keadaan impedansi tinggi, dan rangkaian bekerja secara normal.
Karakteristik Dioda TVS
Kurva Karakteristik Dioda TVS
Parameter karakteristik utama
①Tegangan keadaan mati terbalik (tegangan pemutus) VRWM dan arus bocor terbalik IR: Tegangan keadaan mati terbalik (tegangan pemutus) VRWM menunjukkan tegangan tertinggi di mana tabung TVS tidak menghantarkan, dan hanya ada arus bocor terbalik yang kecil di bawah tegangan IR ini.
②Tegangan tembus VBR: Tegangan saat tabung TVS melewati arus uji yang ditentukan IT, yang merupakan tegangan tanda yang menunjukkan bahwa tabung TVS dihidupkan (angka pada model seri P4SMA, P6SMB, 1.5SMC, P4KE, P6KE, dan 1.5KE adalah nilai nominal tegangan tembus, rangkaian angka lainnya adalah nilai tegangan mati terbalik).
Tegangan tembus tabung TVS memiliki rentang kesalahan ±5% (yang tanpa "A" adalah ±10%).
10. Arus puncak pulsa (IPP): Arus puncak maksimum gelombang 1000/8μs yang dapat dilewati tabung TVS (arus puncak gelombang 20/5μs sekitar XNUMX kali lipatnya). Melebihi nilai arus ini dapat menyebabkan kerusakan permanen. Pada rangkaian yang sama, semakin tinggi tegangan tembus tabung, semakin kecil arus puncak yang dapat dilewati.
④Tegangan penjepit maksimum VC: Tegangan yang disajikan pada kedua ujung tabung TVS saat arus puncak pulsa IPP mengalir.
⑤Daya puncak pulsa Pm: Daya puncak pulsa Pm mengacu pada produk arus puncak pulsa IPP gelombang 10/1000μs dan tegangan penjepitan maksimum VC, yaitu Pm=IPP*VC.
Aplikasi Dioda TVS
①Pemilihan arus puncak pulsa IPP dan tegangan penjepit maksimum VC: Saat menggunakan tabung TVS sendiri, model IPP yang sesuai harus dipilih berdasarkan arus lonjakan maksimum yang mungkin muncul pada saluran. Saat menggunakan tabung TVS sebagai proteksi tingkat kedua, umumnya 500W ~ 600W sudah cukup. Perlu diperhatikan bahwa tegangan penjepit maksimum VC saat ini tidak boleh lebih besar dari tegangan lonjakan maksimum (tegangan pengaman) yang dapat ditahan oleh peralatan yang dilindungi.
10. Saat digunakan untuk proteksi rangkaian transmisi sinyal, perhatikan frekuensi atau laju transmisi sinyal yang ditransmisikan. Saat frekuensi sinyal (laju transmisi) ≥ 60MHz (Mb/s), Cj harus ≤ 100pF; saat frekuensi sinyal (laju transmisi) ≥ 20MHz (Mb/s), Cj harus ≤ 20pF. Saat frekuensi sinyal atau laju transmisi tinggi, sebaiknya pilih tabung seri kapasitansi rendah. Saat seri kapasitansi rendah masih belum memenuhi persyaratan, tabung TVS harus dihubungkan ke jembatan yang terdiri dari dioda pemulihan cepat untuk mengurangi kapasitansi ekivalen total dan meningkatkan frekuensi sinyal transmisi. Untuk rangkaian yang ditunjukkan pada gambar di bawah, frekuensi transmisi maksimum dapat mencapai di atas XNUMXMHz.
TVS1 melindungi seluruh sirkuit termasuk transformator.
TVS2 memberikan tingkat perlindungan yang tinggi untuk sirkuit selanjutnya (seluruh sirkuit kecuali transformator). Karena sifat fisik transformator yang memiliki resistansi seri yang besar, kecil kemungkinan sirkuit akan putus ketika terkena lonjakan arus.
TVS3 memberikan perlindungan komprehensif untuk beban. Di sini, dioda TVS unipolar berbiaya rendah digunakan. Jika hanya TVS3 yang digunakan dalam rangkaian, karena jembatan tidak dilindungi oleh TVS, jembatan tersebut harus menggunakan perangkat dengan rasio tegangan dan arus yang lebih tinggi untuk mencegah kerusakan.
Rekomendasi Terkait
粤公网安备44030002007346号