Co je dioda s přechodným napětím?

Dioda s přechodným napětím, známá také jako TVS, je elektrické zařízení určené k odvádění nebo odvádění napěťových špiček od obvodu k jejich ochraně. Elektronické součásti diod TVS jsou také užitečné pro ochranu obvodů před elektrostatickým výbojem (ESD). K elektrostatickému výboji dochází, když někdo naváže fyzický kontakt nebo téměř tak, že obvod má jiný elektrický potenciál a může zničit nebo poškodit citlivé elektrické součásti. Z tohoto důvodu musí počítačový hardware a jiná cenná elektronika projít testem ESD, aby vydržely určitou úroveň elektrostatického výboje dříve, než budou prodány. Dioda pro přechodné napětí je důležitou součástí tohoto schématu ochrany.

V aplikacích TVS se často používají dva běžné typy diod ochrany obvodů. Jsou to Silicon-lavina dioda (SAD) a Zenerova dioda. Když napětí v obvodu překročí úroveň poruchy, když dosáhne diody TVS, dioda vede napětí zpět v opačném směru. SAD i Zenerova dioda fungují tímto způsobem. Tam, kde se liší, jsou změny teploty, které podléhají reverznímu napětí, což může být důležité v obvodech, kde je načasování teplotních výkyvů kritické. Zenerovy diody vidí zvýšení teploty, jak klesá napěťový odpor, a SAD se zvyšují, když se zvyšuje napěťový odpor.

Dioda s přechodným napětím, která se nejčastěji používá v citlivých obvodech, jako jsou fotoaparáty, mobilní telefony a ruční počítačová zařízení, je design SAD. Jsou zapojeny v opačném směru v sérii v obvodu, takže mohou chránit před kladným i záporným napětím. Obvykle nabízejí reverzní stand-off napětí, kde aktivují pět voltů a poruchové napětí, kde odvádějí proud od obvodu 10 voltů, oba v stejnosměrném proudu (DC).

Jelikož přechodná dioda potlačující napětí přeměňuje odpor špiček napětí na teplo, jeho fyzická velikost určuje, jak velké napětí může potlačit. Malá přechodná dioda potlačující napětí může být zničena špičkovým napěťovým špičkou a stále ponechává obvod funkční, ale nechráněný. Větší potenciální špičky napětí proto vyžadují větší komponenty TVS.

Dioda TVS musí být také umístěna v obvodu, kde nejprve vstupuje signál nebo elektrický proud, jinak by nezachránila prvky obvodu před jeho umístěním. Další funkcí diody TVS je to, že se zapojuje do toho, co se nazývá upínací napětí, což je maximální napětí, které dovolí projít. Tato úroveň napětí je pod jakýmkoli špičkovým napětím, které je obvod schopen zvládnout bez poškození, a nabízí další bezpečnost při ochraně obvodu.