I. Úvod do TVS
Diody potlačující přechodné napětí (TVS) jsou ochranná zařízení, která se obvykle používají v napájecích obvodech k zajištění odolnosti vůči elektrostatickým výbojům (ESD) a napěťovým rázům.
Typickým procesem pro řešení přepětí v obvodu je připojení těchto ochranných zařízení paralelně k napájecímu obvodu, aby mohla chránit systém v případě přepětí. Za normálních napěťových podmínek dioda TVS funguje, jako by byla přerušená. Při překročení normálního napětí vede přechod diody TVS, což způsobí odvedení přepětí z bezpečnostního obvodu a proud je pak sveden přes upínací diodu.
Diody potlačující přechodné napětí se používají především k ochraně polovodičů v obvodech a citlivých zařízeních, ale také k ochraně sekundárních napájecích a signálových obvodů.
Díky své citlivosti, přesnému napětí, nízkému klešťovému napětí a mnoha dalším výhodám jsou diody TVS vhodné pro ochranu zařízení v extrémně důležitých oblastech, jako je letectví, obrana, lékařství a telekomunikace.
II.Tři hlavní aplikace pro TVS ve složitých obvodech
Diody TVS poskytují ochranu pro vaše obvody s širokou škálou různých jmenovitých proudů a jejich ochranná schopnost se zvyšuje s oblastí přechodu, což jim usnadňuje absorbovat vyšší přechodové proudy. Jsou speciálně navrženy pro potlačení přechodných napětí s různými proudy. Kromě této výhody byste také měli zvážit výběr polovodičů TVS pro ochranu vašich složitých obvodů.
1. Schopnost chránit obvodové systémy před přepětím a nadproudem
Diody TVS pracují konzistentně, aby chránily váš obvod před teplem během provozu. Snížením jakéhokoli přechodného provozního napětí polovodičů a integrovaných obvodů pomáhají diody snížit množství generovaného tepla a prodloužit životnost obvodu. Přepěťové události (např. napěťové špičky) mohou nastat, když je napětí v obvodu vyšší, než je jeho konstrukční mezní rozsah, což má za následek přepětí a značné poškození zařízení. V takových případech fungují diody TVS především jako přepěťová ochrana, aby se zabránilo poškození elektronických součástek a elektronickému výboji.
2. Používají se jako napěťové kleště k omezení přechodných přepětí
Diody TVS upínají přechodná napětí, aby se snížila amplituda přechodných jevů v obvodových systémech. Jako upínací zařízení, které omezuje napětí na pevnou úroveň, se upínací dioda začne svírat, jakmile prahové napětí proudu vzroste nad nastavenou mez. Dioda absorbuje nadměrné napětí, aby chránila obvod, a když indukované napětí překročí napětí lavinového průrazu, dioda TVS absorbuje přebytečnou energii přepětí. Když přepětí klesne na normální nebo pod předem nastavenou prahovou hodnotu napětí, dioda se vrátí do nevodivého režimu.
3. Zvýšení amplitudy na nejlépe ovladatelnou úroveň
Ochranná zařízení musí jednat rychle, aby řídila proud a napětí v obvodu. Polovodiče TVS reagují velmi rychle na podněty k řízení amplitudy. Důvodem je to, že se jedná o polovodičové diody, které absorbují náhlé nebo přechodné účinky přepětí tím, že regulují amplitudu a uvádějí ji na bezpečnou úroveň. Poskytují rozsáhlou ochranu v bezpečné provozní oblasti a poskytují rychlou ochranu proti nadměrnému napětí a proudům. Tyto diody jsou nezbytnou součástí základních ochranných zařízení polovodičových součástek pro omezení amplitudy a ochranu obvodu.
Zatímco spolehlivá ochrana obvodů v prostředích charakteristických přítomností rozhraní vyměnitelných za chodu a údery blesku je nezbytná, přepěťové ochrany lze nejlépe dosáhnout použitím polovodičů TVS pro spínání přepětí na chráněnou úroveň na vstupu obvodového systému. Je důležité vybrat správné zařízení TVS pro danou elektrickou aplikaci. Uživatel nebo elektrotechnik si musí být pečlivě vědom různých funkcí nabízených konkrétním typem zařízení s přechodným napětím. Pečlivý výběr zařízení může pomoci zlepšit funkčnost ochranného zařízení.
