Hvad er en transient spændingsdæmpningsdiode?
En midlertidig spændingsdæmpningsdiode, også kendt som en TVS, er en elektrisk enhed, der er designet til at skifte eller aflede spændingspik væk fra et kredsløb for at beskytte det. TVS-diode-elektroniske komponenter er også nyttige til at beskytte kredsløb mod elektrostatisk udladning (ESD). Elektrostatisk afladning opstår, når nogen er i fysisk kontakt eller næsten med et kredsløb, der har et andet elektrisk potentiale, og det kan ødelægge eller skade følsomme elektriske komponenter. Af denne grund skal computerhardware og anden værdifuld elektronik bestå ESD-test for at kunne modstå et vist niveau af elektrostatisk udladning, før de kan sælges. Den midlertidige spændingsundertrykkelsesdiode er en vigtig del af dette beskyttelsesskema.
To almindelige typer kredsløbsbeskyttelsesdiode bruges ofte i TVS-applikationer. Det er Silicon-lavine-dioden (SAD) og Zener-dioden. Når spænding i et kredsløb overstiger et nedbrudningsniveau, når det når en TVS-diode, leder dioden spændingen tilbage i modsat retning. Både SAD og Zener-dioden fungerer på denne måde. Hvor de adskiller sig, er i temperaturændringerne, som de gennemgår i omvendt spænding, hvilket kan være vigtigt i kredsløb, hvor tidspunktet for temperatursvingninger er kritisk. Zener-dioder ser en temperaturstigning, når spændingsmodstanden falder, og SAD'erne har en temperaturstigning, når spændingsmodstanden øges.
SAD-designet er den transiente spændingsdæmpningsdiode, der oftest bruges i følsomme kredsløb, såsom i kameraer, mobiltelefoner og håndholdte computerenheder. De er forbundet i modsatte retninger i serier i kredsløbet, så de kan beskytte mod både positive og negative spændingsstød. De tilbyder typisk en omvendt stand-off spænding, hvor de aktiverer fem volt og en nedbrudsspænding, hvor de skifter strømmen væk fra kredsløbet på 10 volt, begge i jævnstrøm (DC).
Da en kortvarig spændingsdæmpningsdiode omdanner spændingspidsmodstand til varme, bestemmer dens fysiske størrelse, hvor meget spænding den kan undertrykke. En lille kortvarig spændingsdæmpningsdiode kunne ødelægges af en spidsspidsspids og stadig lade kredsløbet fungere, men alligevel ubeskyttet. Større potentielle spændingspidser kræver derfor større TVS-komponenter.
TVS-dioden skal også placeres i det kredsløb, hvor signalet eller den elektriske strøm først kommer ind, ellers ville den ikke beskytte elementer i kredsløbet opstrøms for dets placering. En anden funktion af en TVS-diode er, at den griber ind i det, der kaldes en klemmespænding, som er den maksimale spænding, den vil tillade at passere. Dette spændingsniveau er under uanset topspænding kredsløbet er i stand til at håndtere uden at lide skade, og tilbyder en ekstra sikkerhedsmargin ved beskyttelse af kredsløbet.