TVS-диоды, также известные как ограничители переходных напряжений, используются для поглощения импульсных перенапряжений и способны выдерживать кратковременные скачки обратного напряжения. В результате напряжение между двумя полюсами фиксируется на определённом уровне, предотвращая воздействие на последующие цепи. Другими словами, они используются для защиты от перенапряжения, что широко распространено в коммуникационных и других устройствах. При подключении они должны работать в обратном направлении на обоих концах цепи: от источника питания и заземления, подобно стабилитрону, но без необходимости использования ограничительного резистора.

Варисторы имеют аналогичный эффект, но производительность TVS-диодов превосходят варисторы, особенно с точки зрения времени обратной проводимости, которое намного меньше, чем у варисторов, а обратный ток утечки также намного меньше, что позволяет использовать более высокие допустимые рабочие температуры.

В определенных условиях обратного применения, когда они подвергаются импульсам переходного перенапряжения высокой энергии, их рабочий импеданс может немедленно упасть до очень низкого значения проводимости, позволяя проходить большим токам и фиксируя напряжение на заданном уровне, эффективно защищая чувствительные компоненты в электронных устройствах. цепи от повреждений.

Самый маленький TVS-диод меньше крупинки сахара, но способен разряжать до 20,000 3 вольт! Он защищает современные электронные устройства, такие как мобильные телефоны, цифровые фотоаппараты, видеокамеры и MPXNUMX-плееры. Время его срабатывания составляет менее половины наносекунды, и он способен очень быстро реагировать на разряд статического электричества. Этот новый тип TVS-диода может использоваться не только для производства более компактных и сложных электронных устройств, но и для повышения надёжности и качества продукции.

TVS-диоды можно разделить на униполярные и биполярные по полярности, а также на однонаправленные и двунаправленные TVS-диоды. Как их отличить? Однонаправленные TVS-диоды имеют тонкую цветную полоску на одном конце, который подключен к положительному полюсу. Двунаправленные TVS-диоды имеют две полоски посередине или вообще не имеют маркировки, что указывает на отсутствие полярности.

Двунаправленные TVS-диоды способны поглощать большие импульсы переходного процесса как в положительном, так и в отрицательном направлении и ограничивать напряжение до заданного уровня. Они подходят для цепей переменного тока, в то время как однонаправленные TVS-диоды обычно используются в цепях постоянного тока. При заданных условиях импульса максимальный пиковый импульсный ток, допускаемый устройством, равен произведению IPP и максимального напряжения ограничения Vc(MAX) и является максимальной мощностью переходного процесса.

Прямые характеристики однонаправленных TVS-диодов аналогичны характеристикам обычных стабилитронов. Точка обратного пробоя при жёстком пробое приблизительно «прямоугольная», что типично для лавинных транзисторов на основе PN-перехода. Участок кривой от точки пробоя до значения Vc показывает, что при кратковременном импульсе перенапряжения ток транзистора быстро увеличивается, обратное напряжение достигает значения напряжения фиксации и остаётся на этом уровне.

При использовании TVS-диодов важно правильно выбрать их, чтобы номинальная мощность импульса переходного процесса (PPR) превышала максимальную мощность импульсного переходного процесса, которая может возникнуть в защищаемом оборудовании или цепи. В области отказа устройства напряжение, измеренное на нём при заданном испытательном токе I(BR), называется напряжением пробоя. В этой области диод становится низкоомным трактом.

Характеристики двунаправленных TVS-диодов:

Как показано на диаграмме, вольт-амперная характеристика (VI) двунаправленного TVS-диода аналогична характеристике комбинации двух однонаправленных TVS-диодов, включённых «спина к спине». Он обладает одинаковыми характеристиками лавинного пробоя и ограничения как в положительном, так и в отрицательном направлении. Соотношение: 0.9 ≤ V(BR) (прямое) / V(BR) (обратное) ≤ 1.1. Как только напряжение помехи, приложенное к обоим концам, превышает напряжение ограничения Vc, оно немедленно подавляется. Использование TVS-диодов в обоих направлениях в цепях переменного тока очень удобно.

TVS-диоды, также известные как ограничители переходных напряжений, предназначены для защиты электронных устройств от скачков напряжения и переходных процессов. Это специализированные полупроводниковые приборы, способные отводить избыточное напряжение от чувствительных компонентов, тем самым защищая их от потенциального повреждения.

Основное различие между двунаправленными и однонаправленными TVS-диодами заключается в их способности выдерживать скачки напряжения. Двунаправленные TVS-диоды способны проводить ток в обоих направлениях, то есть защищать от положительных и отрицательных бросков напряжения. В то же время однонаправленные TVS-диоды проводят ток только в одном направлении, обычно защищая как от положительных, так и от отрицательных бросков напряжения.

Двунаправленные TVS-диоды обеспечивают защиту в приложениях, где скачки напряжения могут возникать в любом направлении, например, в линиях связи и линиях передачи данных. В отличие от них, однонаправленные TVS-диоды подходят для приложений, где ожидается возникновение скачков напряжения в определённом направлении, например, в линиях электроснабжения.

Подводя итог, можно сказать, что двунаправленные TVS-диоды обеспечивают защиту от переходных процессов напряжения в обоих направлениях, в то время как однонаправленные TVS-диоды обеспечивают защиту в одном заданном направлении. Оба типа TVS-диодов играют ключевую роль в обеспечении надежности и долговечности электронных систем.