Che cos'è un diodo di soppressione della tensione transitoria?
Un diodo di soppressione della tensione transitoria, noto anche come TVS, è un dispositivo elettrico progettato per deviare o deviare picchi di tensione da un circuito per proteggerlo. I componenti elettronici a diodi TVS sono utili anche per proteggere i circuiti dalle scariche elettrostatiche (ESD). Le scariche elettrostatiche si verificano quando qualcuno entra in contatto fisico o quasi con un circuito che detiene un potenziale elettrico diverso e può distruggere o danneggiare i componenti elettrici sensibili. Per questo motivo, l'hardware del computer e altri dispositivi elettronici di valore devono superare i test ESD per essere in grado di resistere a un certo livello di scarica elettrostatica prima di poter essere venduti. Il diodo di soppressione della tensione transitoria è una parte importante di questo schema di protezione.
Due tipi comuni di diodi di protezione dei circuiti sono spesso utilizzati nelle applicazioni TVS. Sono il diodo a valanga di silicio (SAD) e il diodo Zener. Quando la tensione in un circuito supera un livello di guasto quando raggiunge un diodo TVS, il diodo riporta la tensione indietro in una direzione inversa. Sia il SAD che il diodo Zener funzionano in questo modo. Dove differiscono è nelle variazioni di temperatura che subiscono in inversione di tensione, che può essere importante nei circuiti in cui il tempismo delle fluttuazioni di temperatura è fondamentale. I diodi Zener vedono un aumento della temperatura al diminuire della resistenza di tensione e i SAD aumentano la temperatura all'aumentare della resistenza di tensione.
Il diodo di soppressione della tensione transitoria più spesso utilizzato in circuiti sensibili come fotocamere, telefoni cellulari e dispositivi portatili è il design SAD. Sono cablati in direzioni opposte in serie nel circuito in modo da poter proteggere da sovratensioni sia positive che negative. In genere, offrono una tensione di stallo inversa in cui attivano cinque volt e una tensione di interruzione in cui scaricano la corrente lontano dal circuito di 10 volt, entrambi in corrente continua (DC).
Poiché un diodo di soppressione della tensione transitoria converte la resistenza del picco di tensione in calore, la sua dimensione fisica determina quanta tensione può sopprimere. Un piccolo diodo di soppressione della tensione transitoria potrebbe essere distrutto da un picco di tensione di picco e lasciare comunque il circuito funzionale ma non protetto. Picchi di tensione potenziali maggiori, pertanto, richiedono componenti TVS più grandi.
Il diodo TVS deve inoltre essere posizionato nel circuito in cui entra per la prima volta il segnale o la corrente elettrica, altrimenti non proteggerebbe gli elementi del circuito a monte della sua posizione. Un'altra funzione di un diodo TVS è che si impegna in quella che viene chiamata tensione di serraggio, che è la tensione massima che consentirà di passare. Questo livello di tensione è al di sotto di qualsiasi tensione di picco che il circuito è in grado di gestire senza subire danni e offre un ulteriore margine di sicurezza nella protezione del circuito.