Что такое диод подавления переходного напряжения?

Диод для подавления переходных напряжений, также известный как TVS, представляет собой электрическое устройство, предназначенное для шунтирования или отвода всплесков напряжения от цепи для его защиты. Электронные компоненты диодов TVS также полезны для защиты цепей от электростатического разряда (ESD). Электростатический разряд возникает, когда кто-то вступает в физический контакт или почти с цепью, держащей другой электрический потенциал, и это может разрушить или повредить чувствительные электрические компоненты. По этой причине компьютерное оборудование и другая ценная электроника должны пройти тестирование на ESD, чтобы иметь возможность выдержать некоторый уровень электростатического разряда, прежде чем они могут быть проданы. Диод подавления переходного напряжения является важной частью этой схемы защиты.

Два распространенных типа защитного диода часто используются в приложениях TVS. Это кремниево-лавинный диод (SAD) и стабилитрон. Когда напряжение в цепи превышает уровень пробоя, когда оно достигает диода TVS, диод передает напряжение обратно в обратном направлении. И SAD, и стабилитрон работают таким образом. Они отличаются друг от друга изменениями температуры, которые они испытывают при изменении напряжения, что может быть важно в цепях, где время колебаний температуры имеет решающее значение. Стабилитроны видят повышение температуры с уменьшением сопротивления напряжения, а SAD имеют повышение температуры с увеличением сопротивления напряжения.

Диод подавления переходного напряжения, наиболее часто используемый в чувствительных цепях, таких как камеры, сотовые телефоны и портативные компьютерные устройства, представляет собой конструкцию SAD. Они последовательно соединены в цепи в противоположных направлениях, чтобы защитить как от положительных, так и от отрицательных скачков напряжения. Как правило, они предлагают обратное напряжение отключения, при котором они активируют пять вольт, и напряжение пробоя, когда они шунтируют ток от цепи 10 вольт, оба в постоянном токе (DC).

Поскольку диод подавления переходного напряжения преобразует сопротивление скачка напряжения в тепло, его физический размер определяет, какое напряжение он может подавить. Небольшой диод подавления переходного напряжения может быть разрушен пиковым пиковым напряжением и при этом оставить схему работоспособной, но незащищенной. Следовательно, большие пики напряжения требуют больших компонентов TVS.

Диод TVS также должен быть размещен в цепи, куда сначала поступает сигнал или электрический ток, в противном случае он не сможет защитить элементы цепи выше своего местоположения. Другая функция диода TVS состоит в том, что он включается при так называемом напряжении зажима, которое является максимальным напряжением, которое он может пропустить. Этот уровень напряжения ниже любого пикового напряжения, с которым схема может работать, не испытывая повреждений, и обеспечивает дополнительный запас безопасности при защите схемы.