Диод подавления переходного напряжения
Электронный компонент
TVS-диод
Устройства STMicroelectronics Transil TVS
ТипПассивный
Принцип работылавинный срыв
Электронный символ

Верхний — однонаправленный, нижний — двунаправленный.

Диод подавления переходного напряжения ( TVS ) , также называемый трансильным , трансорбовым или тиристорным , представляет собой электронный компонент , используемый для защиты электроники от скачков напряжения, возникающих на подключенных проводах. [1]

Описание

Устройство работает, шунтируя избыточный ток, когда индуцированное напряжение превышает потенциал лавинного пробоя . Это зажимное устройство, подавляющее все перенапряжения выше своего пробивного напряжения. Оно автоматически сбрасывается, когда перенапряжение исчезает, но поглощает гораздо больше переходной энергии внутри, чем аналогичное по номиналу устройство -замыкатель .

Сравнение компонентов TVS [2]

Тип компонента
Время защиты		Защитное
напряжение
Рассеиваемая мощность		Надежная
работа		Ожидаемая
продолжительность жизни		Другие
соображения
Лавина TVS50 шт.3−400 ВНизкийДаДлинныйНизкое рассеивание мощности.
Также доступны двунаправленные.
Тиристорный TVS< 3 нс30−400 ВНиктоДаДлинныйВысокая емкость.
Чувствительность к температуре.
МОВ10−20 нс> 300 ВНиктоНетДеградируетТребуется предохранитель. Деградирует.
Уровень напряжения слишком высокий.
Газоразрядная трубка> 1 мкс60−100 ВНиктоНетОграниченныйТолько 50−2500 скачков.
Может закоротить линию электропередач.
TVS-диод как массив

Диод подавления переходного напряжения может быть как однонаправленным, так и двунаправленным. Однонаправленное устройство работает как выпрямитель в прямом направлении, как и любой другой лавинный диод , но изготавливается и тестируется для работы с очень большими пиковыми токами.

Двунаправленный диод подавления переходного напряжения может быть представлен двумя взаимно противоположными лавинными диодами, последовательно соединенными друг с другом и подключенными параллельно к защищаемой цепи. Хотя это представление схематически точно, физически устройства теперь производятся как единый компонент.

Диод подавления переходного напряжения может реагировать на перенапряжение быстрее, чем другие распространенные компоненты защиты от перенапряжения, такие как варисторы или газоразрядные трубки . Фактическое зажатие происходит примерно за одну пикосекунду , но в практической схеме индуктивность проводов, ведущих к устройству, накладывает более высокий предел. Это делает диоды подавления переходного напряжения полезными для защиты от очень быстрых и часто разрушительных переходных напряжений. Эти быстрые переходные напряжения присутствуют во всех распределительных сетях и могут быть вызваны как внутренними, так и внешними событиями, такими как молния или дуга двигателя.

Подавители переходного напряжения выйдут из строя, если они подвергнутся напряжению или условиям, выходящим за рамки тех, на которые рассчитано конкретное изделие. Существует три основных режима, в которых TVS выйдет из строя: короткое замыкание, обрыв и деградация устройства. [3]

TVS-диоды иногда называют трансорбами, от торговой марки TransZorb компании Vishay .

Комбинированные rail-to-rail диоды (слева) и однонаправленный TVS-диод (справа)

Характеристика

TVS-диод характеризуется:

  • Ток утечки : величина тока, протекающего при приложенном напряжении ниже максимального обратного напряжения.
  • Максимальное обратное напряжение зазора: напряжение, ниже которого не происходит существенной проводимости.
  • Напряжение пробоя : напряжение, при котором возникает определенная и значительная проводимость.
  • Напряжение фиксации: напряжение, при котором устройство будет проводить полный номинальный ток (сотни или тысячи ампер ).
  • Паразитная емкость : Непроводящий диод ведет себя как конденсатор , который может искажать и портить высокоскоростные сигналы. Обычно предпочтительнее более низкая емкость.
  • Паразитная индуктивность : поскольку фактическое переключение при перенапряжении происходит очень быстро, индуктивность корпуса является ограничивающим фактором для скорости отклика.
  • Количество энергии, которое он может поглотить: Поскольку переходные процессы настолько кратковременны, вся энергия изначально хранится внутри в виде тепла; радиатор влияет только на время последующего охлаждения. Таким образом, TVS высокой энергии должен быть физически большим. Если эта емкость слишком мала, перенапряжение может разрушить устройство и оставить цепь незащищенной.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Оценка цепей защиты TVS с помощью SPICE" (PDF) . Технология силовой электроники . 32 (1). Primedia: 44– 49. 2006. Архивировано из оригинала (PDF) 2012-05-03.
  2. ^ Теория и проектные соображения TVS/Zener
  3. ^ "Режимы отказов и слияние TVS-устройств" (PDF) . Vishay General Semiconductor . 13 августа 2007 г. . Получено 8 июня 2012 г. .

Дальнейшее чтение

  • Теория и проектирование TVS/Zener ; ON Semiconductor; 127 страниц; 2005; HBD854/D. (Бесплатная загрузка PDF)
На Викискладе есть медиафайлы по теме Диоды-ограничители переходного напряжения .
  • Что такое TVS-диоды, Semtech Application Note SI96-01
  • Устройства и принципы подавления переходных процессов, Littelfuse Application Note AN9768
  • Сравнение Transil™ / Trisil™, примечание по применению ST AN574
  • Решения по защите от переходных процессов: диод Transil™ в сравнении с варистором, примечание по применению ST AN1826
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Диод-подавления-переходного-напряжения&oldid=1270334575"