TVS diyotlarının işlevi nedir?

Ana Sayfa Haberler Elektronik Temelleri TVS diyotlarının işlevi nedir?

2022-11-18 990

TVS tüpü yüksek verimli bir koruma cihazıdır. İki uç anında yüksek enerjili bir darbeye maruz kaldığında TVS tüpü, yüksek direnç özelliklerini anında düşük direnç özelliklerine dönüştürebilir, büyük akımları emebilir ve TVS tüpünün her iki ucundaki voltajı sıkıştırabilir. Belirli bir değerde (TVS tüpünün dayanma gerilimi değeri) arka devre geçici yüksek enerjinin etkisinden korunarak devrenin güvenliği korunmuş olur. Aşağıda gösterildiği gibi. Basitçe söylemek gerekirse, devrenin dayanabileceği voltaj etkisi DC24V'den yüksek değilse, güç kaynağına 26V TVS tüpünü kaynaklayın. Güç kaynağı voltajı 26V'u geçmediğinde TVS tüpü yüksek empedans durumundadır; 26V'tan yüksek bir darbeden sonra TVS tüpü devre voltajını hızlı bir şekilde 24V'a sabitleyebilir, böylece devre kartının güvenliği sağlanır.

TVS diyotlarının rolü
TVS diyotların genel olarak işlevleri şunlardır:
(1) TVS diyotlarının sinyal ve güç hatlarına eklenmesi, mikroişlemcilerin veya tek çipli mikrobilgisayarların elektrostatik deşarj etkileri, AC güç dalgalanmaları ve anahtarlama güç kaynağı gürültüsü gibi anlık aşırı gerilimlerden dolayı arızalanmasını önleyebilir.
(2) Elektrostatik deşarj etkisi, 10000 V ve 60 A'dan yüksek darbeler yayabilir ve 10 ms sürebilir; genel TTL cihazları ise 10 ms'den uzun 30 V darbelerle karşılaştığında hasara yol açabilir. TVS diyotlarının kullanımı, cihazlara zarar verebilecek darbeleri etkili bir şekilde emebilir ve veri yolları arasında geçişten kaynaklanan paraziti (çapraz konuşma) ortadan kaldırabilir.
(3) TVS diyotunun sinyal hattı ile toprak arasına yerleştirilmesi, veri ve kontrol veri yolunun gereksiz gürültüden etkilenmesini önleyebilir.

TVS Diyotları Nasıl Çalışır?
Geçici gerilim bastırıcı (TransientVoltageSuppressor), TVS tüpü olarak adlandırılır. TVS tüpünün elektriksel özellikleri, PN bağlantı alanı, katkılama konsantrasyonu ve gofret direnci tarafından belirlenir. Ani akıma dayanma kabiliyeti, PN bağlantı alanıyla orantılıdır. TVS, yarı iletkenlerin ve hassas cihazların korunmasında, genellikle ikincil güç kaynağı ve sinyal devrelerinin korunmasında ve antistatik olarak yaygın olarak kullanılır. Hızlı tepki (ps seviyesi), küçük boyut, yüksek darbe gücü ve düşük sıkıştırma gerilimi ile öne çıkar. 10/1000μs dalga darbe gücü 400W ile 30KW arasında değişir ve darbe tepe akımı 0.52A ile 544A arasındadır; kırılma gerilimi 6.8V ile 550V arasında bir dizi değere sahiptir ve bu da çeşitli gerilimlere sahip devrelerde kullanım için uygundur.
Cihaz devreye paralel olarak bağlanır. Devre normal çalışırken, devrenin normal çalışmasını etkilemeyen kesme durumundadır (yüksek direnç durumu). Devre anormal bir aşırı gerilime sahip olduğunda ve arıza gerilimine ulaştığında, hızlı bir şekilde yüksek direnç durumundan yüksek direnç durumuna geçer. Düşük empedans durumu, anlık akım için düşük empedanslı bir iletim yolu sağlar ve aynı zamanda anormal yüksek voltajı güvenli bir seviyeye sıkıştırarak korunan IC'yi veya devreyi korur; Anormal aşırı gerilim ortadan kalktığında yüksek empedans durumuna geri döner ve devre normal şekilde çalışır.

TVS Diyot Özellikleri

TVS Diyot Karakteristik Eğrisi
Ana karakteristik parametreler
      ①Ters kapalı durum gerilimi (kesme gerilimi) VRWM ve ters kaçak akım IR: Ters kapalı durum gerilimi (kesme gerilimi) VRWM, TVS tüpünün iletken olmadığı en yüksek gerilimi gösterir ve bu gerilim IR altında yalnızca küçük bir ters kaçak akım vardır.
      ②Arıza gerilimi VBR: TVS tüpünün belirtilen test akımı IT'yi geçtiği gerilimdir, bu TVS tüpünün açık olduğunu gösteren işaret gerilimidir (P4SMA, P6SMB, 1.5SMC, P4KE, P6KE ve 1.5KE serisi modellerdeki sayılar arıza geriliminin nominal değeridir, diğer rakam serileri ters kapalı durum gerilim değeridir).
TVS tüpünün arıza gerilimi ±%5 hata aralığına sahiptir ("A" olmayanın hata aralığı ±%10'dur.
       ③Darbe tepe akımı IPP: TVS tüpünün geçmesine izin verdiği 10/1000 μs dalgasının maksimum tepe akımıdır (8/20 μs dalgasının tepe akımı bunun yaklaşık 5 katıdır). Bu akım değerinin aşılması kalıcı hasara neden olabilir. Aynı seride, tüpün arıza gerilimi ne kadar yüksekse, geçmesine izin verilen tepe akımı o kadar küçük olur.
       ④Maksimum sıkıştırma gerilimi VC: Darbe tepe akımı IPP aktığında TVS tüpünün her iki ucunda görülen gerilim.
       ⑤Darbe tepe gücü Pm: Darbe tepe gücü Pm, 10/1000μs dalganın darbe tepe akımı IPP'si ile maksimum sıkma gerilimi VC'nin çarpımını ifade eder, yani Pm=IPP*VC.

TVS Diyot Uygulamaları
      ①Darbe tepe akımı IPP ve maksimum sıkıştırma gerilimi VC seçimi: TVS tüpü tek başına kullanıldığında, hat üzerinde oluşabilecek maksimum dalgalanma akımına göre uygun IPP modeli seçilmelidir. TVS tüpü ikinci koruma seviyesi olarak kullanıldığında, genellikle 500 W ~ 600 W yeterlidir. Bu noktada maksimum sıkıştırma gerilimi VC'nin, korunan ekipmanın dayanabileceği maksimum dalgalanma geriliminden (güvenlik gerilimi) yüksek olmamasına dikkat edilmelidir.
       ② Sinyal iletim devresi koruması için kullanıldığında, iletilen sinyalin frekansına veya iletim hızına dikkat edilmelidir. Sinyal frekansı (iletim hızı) ≥ 10MHz (Mb/sn) olduğunda, Cj ≤ 60pF olmalıdır; sinyal frekansı (iletim hızı) ≥ 100MHz (Mb/sn) olduğunda, Cj ≤ 20pF olmalıdır. Sinyal frekansı veya iletim hızı yüksek olduğunda, düşük kapasitanslı seri tüpler seçilmelidir. Düşük kapasitanslı seri hala gereksinimleri karşılayamıyorsa, TVS tüpü, toplam eşdeğer kapasitansı azaltmak ve iletim sinyali frekansını artırmak için hızlı toparlanma diyotlarından oluşan köprüye bağlanmalıdır. Aşağıdaki şekilde gösterilen devre için, maksimum iletim frekansı 20MHz'in üzerine çıkabilir.

TVS1 trafo dahil tüm devreyi korur.
TVS2, sonraki devre (trafo hariç tüm devre) için yüksek düzeyde koruma sağlar. Trafonun fiziksel yapısı büyük bir seri direnç olduğundan, bir aşırı gerilime maruz kaldığında devrenin kopma olasılığı çok düşüktür.
TVS3, yük için kapsamlı koruma sağlar. Burada, daha düşük maliyetli tek kutuplu TVS diyotları kullanılır. Devrede yalnızca TVS3 kullanılıyorsa, köprü TVS tarafından korunmadığı için, köprünün hasar görmesini önlemek için daha yüksek voltaj ve akım oranına sahip bir cihaz kullanılmalıdır.

Kinghelm Ürünleri için Popüler Arama Anahtar Kelimelerinin Tanıtımı

Song Shiqiang, RTHK'ya verdiği röportajda, Shenzhen'deki APEC fırsatları ortamında Çinli teknoloji markalarının yurtdışı genişleme yol haritası hakkında konuştu.