I. Uvod u TVS
Prelazne naponske diode (TVS) su zaštitni uređaji koji se obično koriste u strujnim krugovima za osiguranje otpornosti na elektrostatičko pražnjenje (ESD) i prenapone.
Tipičan proces za rješavanje prenapona u kolu je povezivanje ovih zaštitnih uređaja paralelno sa strujnim krugom kako bi mogli zaštititi sistem u slučaju napona. U normalnim uslovima napona TVS dioda radi kao da je u otvorenom strujnom krugu. Kada se prekorači normalni napon, TVS diodni spoj vodi, uzrokujući da se prenapon preusmjeri iz sigurnosnog kruga, a struja se zatim prebaci kroz steznu diodu.
Diode za suzbijanje prelaznog napona uglavnom se koriste za zaštitu poluvodiča u kolima i osjetljivim uređajima, ali i za zaštitu sekundarnih strujnih i signalnih kola.
Zbog svoje odzivnosti, preciznog napona, niskog napona stezanja i mnogih drugih prednosti, TVS diode su pogodne za zaštitu uređaja u izuzetno važnim oblastima kao što su vazduhoplovstvo, odbrana, medicina i telekomunikacije.
II.Tri glavne aplikacije za TVS u složenim kolima
TVS diode pružaju zaštitu za vaše strujne krugove sa širokim rasponom različitih strujnih ocjena, a njihova zaštitna sposobnost se povećava s površinom spoja, što im olakšava apsorpciju većih prolaznih struja. Posebno su dizajnirani da potiskuju prolazne napone različitim strujama. Pored ove prednosti, trebali biste razmisliti i o odabiru TVS poluvodiča za zaštitu vaših složenih kola.
1. Sposobnost zaštite sistema kola od prenapona i prekomerne struje
TVS diode rade dosljedno kako bi zaštitile vaš krug od topline tokom rada. Smanjenjem bilo kakvih prolaznih radnih napona poluvodiča i IC-a, diode pomažu u smanjenju količine proizvedene topline i produžuju vijek trajanja kola. Događaji prenapona (npr. skokovi napona) mogu se desiti kada je napon u kolu veći od projektovanog graničnog opsega, što dovodi do prenapona i značajnog oštećenja uređaja. U takvim slučajevima TVS diode prvenstveno djeluju kao zaštita od prenapona kako bi se spriječilo oštećenje elektroničkih komponenti i elektroničko pražnjenje.
2. Koriste se kao naponske stezaljke za ograničavanje prolaznih prenapona
TVS diode spajaju prolazne napone kako bi smanjile amplitudu tranzijenta u sistemima kola. Kao uređaj za stezanje koji ograničava napon na fiksni nivo, stezna dioda počinje stezati čim se trenutni prag napona poveća iznad postavljene granice. Dioda apsorbira višak napona kako bi zaštitila kolo, a kada inducirani napon premaši napon lavinskog proboja, TVS dioda apsorbira višak energije prenapona. Kada prenapon padne na normalan ili ispod prethodno postavljenog praga napona, dioda će se vratiti u neprovodni način rada.
3. Podizanje amplitude na nivo koji se najviše može kontrolisati
Zaštitni uređaji moraju djelovati brzo kako bi kontrolirali struju i napon u kolu. TVS poluprovodnici vrlo brzo reaguju na podražaje kako bi kontrolirali amplitudu. Razlog za to je što su to diode u čvrstom stanju koje apsorbiraju iznenadne ili prolazne efekte prenapona regulirajući amplitudu i dovodeći je na siguran nivo. Oni pružaju opsežnu zaštitu u sigurnom radnom području kako bi pružili brzu zaštitu od prekomjernih napona i struja. Ove diode su bitan dio osnovnih uređaja za zaštitu poluvodičkih komponenti za ograničavanje amplitude i zaštitu kola.
Dok je pouzdana zaštita strujnih kola u okruženjima koja karakteriše prisustvo interfejsa koji se mogu menjati tokom rada i udara groma od suštinskog značaja, zaštita od prenapona se najbolje postiže korišćenjem TVS poluprovodnika za stezanje prenapona na zaštićeni nivo na ulazu sistema kola. Važno je odabrati pravi TVS uređaj za datu električnu primjenu. Korisnik ili inženjer elektrotehnike mora biti pažljivo svjestan različitih funkcija koje nudi određeni tip uređaja za prolazni napon. Pažljiv odabir uređaja može pomoći da se poboljša funkcionalnost zaštitnog uređaja.
