I. مقدمه ای بر TVS
دیودهای سرکوبگر ولتاژ گذرا (TVS) وسایل حفاظتی هستند که معمولاً در مدارهای منبع تغذیه برای ایجاد ایمنی در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) و نوسانات ولتاژ استفاده می شوند.
یک فرآیند معمولی برای مقابله با اضافه ولتاژ در مدار، اتصال این وسایل حفاظتی به صورت موازی با مدار منبع تغذیه است تا بتوانند در صورت افزایش ولتاژ از سیستم محافظت کنند. در شرایط ولتاژ معمولی، دیود TVS مانند مدار باز عمل می کند. وقتی از ولتاژ معمولی فراتر رفت، اتصال دیود TVS هدایت میشود و باعث میشود اضافه ولتاژ از مدار ایمنی منحرف شود و سپس جریان از طریق دیود گیره منتقل شود.
دیودهای سرکوب ولتاژ گذرا عمدتاً برای محافظت از نیمه هادی ها در مدارها و دستگاه های حساس و همچنین برای محافظت از مدارهای برق ثانویه و سیگنال استفاده می شوند.
دیودهای TVS به دلیل پاسخگویی، ولتاژ دقیق، ولتاژ کم گیره و بسیاری از مزایای دیگر، برای محافظت از دستگاه ها در مناطق بسیار مهم مانند هوافضا، دفاع، پزشکی و مخابرات مناسب هستند.
II.سه کاربرد اصلی برای TVS در مدارهای پیچیده
دیودهای TVS از مدارهای شما با طیف گسترده ای از درجه بندی جریان های مختلف محافظت می کنند و قابلیت حفاظتی آنها با ناحیه اتصال افزایش می یابد و جذب جریان های گذرای بالاتر را برای آنها آسان تر می کند. آنها به طور خاص برای سرکوب ولتاژهای گذرا با جریان های مختلف طراحی شده اند. علاوه بر این مزیت، باید نیمه هادی های TVS را نیز برای محافظت از مدارهای پیچیده خود در نظر بگیرید.
1. قابلیت محافظت از سیستم های مدار از اضافه ولتاژ و جریان اضافی
دیودهای TVS به طور مداوم برای محافظت از مدار شما در برابر گرما در حین کار کار می کنند. با کاهش هر گونه ولتاژ کاری گذرا در نیمه هادی ها و آی سی ها، دیودها به کاهش میزان گرمای تولید شده و افزایش طول عمر مدار کمک می کنند. وقایع اضافه ولتاژ (مثلاً افزایش ولتاژ) زمانی رخ می دهد که ولتاژ در مدار از محدوده حد طراحی آن بیشتر باشد و منجر به افزایش نوسانات و آسیب قابل توجهی به دستگاه شود. در چنین مواردی، دیودهای TVS در درجه اول به عنوان محافظ اضافه ولتاژ عمل می کنند تا از آسیب به قطعات الکترونیکی و تخلیه الکترونیکی جلوگیری کنند.
2. از آنها به عنوان گیره ولتاژ برای محدود کردن اضافه ولتاژهای گذرا استفاده می شود
دیودهای TVS ولتاژهای گذرا را برای کاهش دامنه گذرا در سیستم های مدار بسته می کنند. به عنوان یک دستگاه بستن که ولتاژ را به یک سطح ثابت محدود می کند، به محض اینکه ولتاژ آستانه جریان بالاتر از حد تعیین شده افزایش یابد، دیود گیره شروع به بستن می کند. دیود ولتاژ اضافی را برای محافظت از مدار جذب می کند و زمانی که ولتاژ القایی از ولتاژ شکست بهمن بیشتر شود، دیود TVS انرژی اضافی اضافه ولتاژ را جذب می کند. هنگامی که اضافه ولتاژ به حالت عادی یا کمتر از حد آستانه ولتاژ از پیش تعیین شده کاهش می یابد، دیود به حالت غیر رسانا باز می گردد.
3. بالا بردن دامنه به قابل کنترل ترین سطح
وسایل حفاظتی باید به سرعت برای کنترل جریان و ولتاژ در یک مدار عمل کنند. نیمه هادی های TVS خیلی سریع به محرک ها برای کنترل دامنه پاسخ می دهند. دلیل این امر این است که آنها دیودهای حالت جامد هستند که اثرات ناگهانی یا گذرا اضافه ولتاژ را با تنظیم دامنه و رساندن آن به سطح ایمن جذب می کنند. آنها حفاظت گسترده ای را در یک منطقه عملیاتی ایمن ارائه می کنند تا محافظت سریع در برابر ولتاژها و جریان های بیش از حد را فراهم کنند. این دیودها بخشی ضروری از دستگاه های اساسی حفاظت از اجزای نیمه هادی برای محدود کردن دامنه و محافظت از مدار هستند.
در حالی که حفاظت مطمئن مدارها در محیطهایی که با وجود رابطهای قابل تعویض گرم و صاعقهها مشخص میشوند ضروری است، حفاظت از نوسانات به بهترین وجه با استفاده از نیمههادیهای TVS برای بستن اضافه ولتاژها به سطح محافظت شده در ورودی سیستم مدار به دست میآید. مهم است که دستگاه TVS مناسب را برای یک برنامه الکتریکی مشخص انتخاب کنید. کاربر یا مهندس برق باید به دقت از عملکردهای مختلف ارائه شده توسط یک نوع خاص از دستگاه ولتاژ گذرا آگاه باشد. انتخاب دقیق دستگاه می تواند به بهبود عملکرد دستگاه حفاظتی کمک کند.
