Hva er en transient spenningsdempende diode?
En forbigående diode for spenningssuppresjon, også kjent som en TVS, er en elektrisk enhet som er utviklet for å avvise eller avlede spenningsspyd fra en krets for å beskytte den. TVS-diode-elektroniske komponenter er også nyttige for å beskytte kretser mot elektrostatisk utladning (ESD). Elektrostatisk utladning oppstår når noen tar fysisk kontakt eller nesten med en krets som har et annet elektrisk potensial, og det kan ødelegge eller skade sensitive elektriske komponenter. Av denne grunn må datamaskinvare og annen verdifull elektronikk bestå ESD-testing for å kunne motstå et visst nivå av elektrostatisk utladning før de kan selges. Overgangsspenningssuppresjonsdioden er en viktig del av denne beskyttelsesplanen.
To vanlige typer kretsbeskyttelsesdiode brukes ofte i TVS-applikasjoner. De er Silicon-lavine diode (SAD) og Zener diode. Når spenningen i en krets overstiger et nedbrytningsnivå når den når en TVS-diode, leder dioden spenningen tilbake i motsatt retning. Både SAD og Zener-dioden utfører på denne måten. Hvor de er forskjellige er i temperaturendringene de gjennomgår i reverseringsspenning, noe som kan være viktig i kretsløp der tidspunktet for temperatursvingninger er kritisk. Zener-dioder ser en temperaturøkning når spenningsmotstanden avtar og SAD-er har en temperaturøkning når spenningsmotstanden øker.
SAD-designen er den overgangsspenningsdempende dioden som oftest brukes i sensitive kretsløp, som i kameraer, mobiltelefoner og håndholdte datamaskiner. De er koblet i motsatte retninger i serier i kretsen, slik at de kan beskytte mot både positive og negative spenningsspenninger. Vanligvis tilbyr de en omvendt avstandsspenning der de aktiverer fem volt og en nedbrytningsspenning der de skifter strømmen bort fra kretsen på 10 volt, begge i likestrøm (DC).
Siden en kortvarig spenningsdempende diode konverterer spenningsspydmotstand til varme, bestemmer dens fysiske størrelse hvor mye spenning den kan undertrykke. En liten kortvarig spenningsdempende diode kan bli ødelagt av en toppspenningsspyd og fortsatt la kretsen fungere, men likevel ubeskyttet. Større potensielle spenningsspikes krever derfor større TVS-komponenter.
TVS-dioden må også plasseres i kretsen der signalet eller den elektriske strømmen først kommer inn, ellers vil den ikke beskytte elementer i kretsen oppstrøms for sin beliggenhet. En annen funksjon av en TVS-diode er at den kobler til det som kalles en klemmespenning, som er den maksimale spenningen den vil tillate å passere. Dette spenningsnivået er under uansett toppspenning kretsen er i stand til å håndtere uten å lide skade, og gir en ekstra sikkerhetsmargin ved beskyttelse av kretsen.