Qu'est-ce qu'une diode à suppression de tension transitoire?
Une diode de suppression de tension transitoire, également appelée TVS, est un dispositif électrique conçu pour dériver ou détourner les pointes de tension d'un circuit afin de le protéger. Les composants électroniques à diode TVS sont également utiles pour protéger les circuits contre les décharges électrostatiques (ESD). Une décharge électrostatique se produit lorsqu'une personne établit un contact physique ou presque avec un circuit contenant un potentiel électrique différent, ce qui peut détruire ou endommager des composants électriques sensibles. Pour cette raison, le matériel informatique et les autres composants électroniques de valeur doivent réussir les tests ESD pour pouvoir supporter un certain niveau de décharge électrostatique avant de pouvoir être vendus. La diode de suppression de tension transitoire est une partie importante de ce système de protection.
Deux types courants de diodes de protection de circuit sont souvent utilisés dans les applications TVS. Il s’agit de la diode à avalanche au silicium (SAD) et de la diode Zener. Lorsque la tension dans un circuit dépasse un niveau de claquage lorsqu'elle atteint une diode TVS, celle-ci renvoie la tension dans un sens inverse. Le SAD et la diode Zener fonctionnent de cette manière. Là où ils diffèrent, ce sont les changements de température qu’ils subissent en inversant la tension, ce qui peut être important dans les circuits où la synchronisation des fluctuations de température est cruciale. Les diodes Zener voient une augmentation de la température lorsque la résistance de la tension diminue et les SAD augmentent de la température lorsque la résistance de la tension augmente.
La conception SAD est la diode de suppression de tension transitoire la plus souvent utilisée dans les circuits sensibles tels que les appareils photo, les téléphones cellulaires et les dispositifs informatiques portables. Ils sont câblés en série dans le même sens dans des directions opposées, de manière à pouvoir protéger contre les surtensions positives et négatives. En règle générale, ils offrent une tension d’arrêt inverse où ils activent cinq volts et une tension de claquage où ils éloignent le courant du circuit de 10 volts, les deux en courant continu.
Dans la mesure où une diode de suppression de tension transitoire convertit la résistance aux pointes de tension en chaleur, sa taille physique détermine la tension à supprimer. Une petite diode de suppression de tension transitoire pourrait être détruite par une pointe de tension crête tout en laissant le circuit fonctionnel mais non protégé. Des pointes de tension potentielles plus importantes nécessitent donc des composants TVS plus importants.
La diode TVS doit également être placée dans le circuit où le signal ou le courant électrique entre pour la première fois, sans quoi les éléments du circuit situés en amont de son emplacement ne seraient pas protégés. Une autre fonction d’une diode TVS est qu’elle s’engage à ce que l’on appelle une tension de blocage, qui est la tension maximale qu’elle permet de laisser passer. Ce niveau de tension est inférieur à la tension de crête que le circuit est capable de gérer sans subir de dommages et offre une marge de sécurité supplémentaire pour la protection du circuit.