Vad är en övergående spänningsdämpande diod?
En övergående spänningsdämpande diod, även känd som en TVS, är en elektrisk anordning utformad för att växla eller avleda spänningsspikar från en krets för att skydda den. TVS-diodelektroniska komponenter är också användbara för att skydda kretsar mot elektrostatisk urladdning (ESD). Elektrostatisk urladdning uppstår när någon gör fysisk kontakt eller nästan så med en krets som har en annan elektrisk potential, och det kan förstöra eller skada känsliga elektriska komponenter. Därför måste datormaskinvara och annan värdefull elektronik klara ESD-test för att kunna motstå en viss nivå av elektrostatisk urladdning innan de kan säljas. Den övergående spänningsdämpande dioden är en viktig del av detta skyddssystem.
Två vanliga typer av kretsskyddsdioder används ofta i TVS-applikationer. Det är Silicon-lavin-dioden (SAD) och Zener-dioden. När spänningen i en krets överskrider en nedbrytningsnivå när den når en TVS-diod, leder dioden spänningen tillbaka i omvänd riktning. Både SAD och Zener-dioden fungerar på detta sätt. Där de skiljer sig är de temperaturförändringar som de genomgår i backspänning, vilket kan vara viktigt i kretsar där tidpunkten för temperatursvingningar är kritisk. Zener-dioder ser en temperaturökning när spänningsmotståndet minskar och SAD: er har en temperaturökning när spänningsmotståndet ökar.
SAD-konstruktionen är den övergående spänningsdämpande dioden som oftast används i känsliga kretsar som i kameror, mobiltelefoner och handhållna datorenheter. De är kopplade i motsatta riktningar i serier i kretsen så att de kan skydda mot både positiva och negativa spänningsspänningar. De erbjuder vanligtvis en backspänning där de aktiverar fem volt och en nedbrytningsspänning där de shuntar strömmen bort från kretsen på 10 volt, båda i likström (DC).
Eftersom en övergående spänningsdämpande diod konverterar spänningsspikmotstånd till värme, bestämmer dess fysiska storlek hur mycket spänning den kan undertrycka. En liten övergående spänningsdämpande diod kan förstöras av en toppspänningsspik och fortfarande lämna kretsen funktionell men ändå oskyddad. Större potentialspänningsspikar kräver därför större TVS-komponenter.
TVS-dioden måste också placeras i kretsen där signalen eller den elektriska strömmen först kommer in, annars skulle den inte skydda element i kretsen uppströms om dess plats. En annan funktion med en TVS-diod är att den kopplar ihop det som kallas en spänningsspänning, vilket är den maximala spänningen den kommer att låta passera. Denna spänningsnivå är under vilken toppspänning kretsen kan hantera utan att skada, och erbjuder en ytterligare säkerhetsmarginal vid skydd av kretsen.