2024/07/24 632

TVS Diodų supratimas |Kaip jie apsaugo nuo įtampos smaigalių

Pereinamieji įtampos smaigaliai - veržlūs, intensyvūs viršįtampiai įtampoje - gali smarkiai pažeisti elektronines grandines.Šie smaigaliai skiriasi trukme ir intensyvumu - nuo nanosekundžių iki milisekundžių ir gali atsirasti dėl kasdienių įvykių, tokių kaip variklio maitinimas ar statinis išleidimas.Norėdami apsaugoti elektroniką, laikinas įtampos slopinimas (televizoriai) diodai greitai veikia, kad suspaustų viršįtampius, apsaugotų jautrius prietaisus.Šiame straipsnyje mes išnagrinėsime, kaip veikia TVS diodai, kaip juos naudoti ir kur jie yra labiausiai reikalingi.

Katalogas

1 paveikslas: TVS diodai

TVS Diodai paaiškino

Laikina įtampos slopintuvo (TV) diodai naudojami apsaugoti elektronines grandines nuo staigių įtampos smaigalių, panašių į tai, kaip veikia viršįtampio apsauga.Jie greitai aptinka šiuos viršįtampius ir suspaudžia įtampą iki saugaus lygio, taigi užkerta kelią grandinės pažeidimui.Ši funkcija yra svarbi jautriems elektroniniams prietaisams, kai net nedideli įtampos svyravimai gali sukelti reikšmingų problemų.

2 paveikslas: TVS diodo apsauga

TVS diodai pasižymi didesne P-N sankryža, palyginti su standartiniais diodais.Ši savybė pagerina jų sugebėjimą efektyviai išsklaidyti dideles viršįtampių sroves.Jie yra skirti suaktyvinti tam tikrą skilimo įtampą, kuri yra mažesnė už apsaugotų komponentų maksimalią įtampą.Ši konstrukcija užtikrina nedelsiant suaktyvinti, sumažinant elektrinių trikdžių žalos riziką, pavyzdžiui, žaibo smūgį, elektrostatinius iškrovimus (ESD), greitus elektrinius pereinamuosius (ELP) ir indukcinio apkrovos perjungimą.

TVS diodo funkcija

Pereinamieji elementai gali kilti iš vidinės grandinės sudėtingumo ir išorinių aplinkos veiksnių, kurių dažnis, intensyvumas ir trukmė skiriasi.Dėl nenuspėjamo šių sutrikimų pobūdžio televizoriai yra svarbūs patikimai apsaugoti trasą.

3 paveikslas: Kaip veikia televizoriai

TVS diodai veikia kaip dinaminiai apsaugos priemonės elektroninėse grandinėse.Išdėstytos lygiagrečiai su jų saugoma grandine, jie nuolat stebi įtampos lygius.Kai įtampos smaigalys viršija saugų lygį, televizorių diodas suaktyvina jo spaustuko mechanizmą.Šis greitas atsakas riboja įtampą, sumažinant ją iki saugios slenksčio ir nukreipiant perteklinę srovę į žemę.Diodo užspaudimo veiksmas tiksliai suderinamas tik suaktyvinant tik įtampos smaigalį.Tai garantuos, kad normalios grandinės operacijos standartinėmis sąlygomis nepaveiks.

Greitas televizorių diodų veikimas elektriniams bangos sušvelnina įvairių elektrinių sutrikimų, įskaitant žaibo smūgį, galios anomalijas ir elektrostatinius iškrovimus, poveikį.Tokia apsauga yra svarbi tokiose srityse kaip telekomunikacijos ar aukšto dažnio programos.Užfiksuodami per didelę įtampą ir nukreipdami juos nuo grandinės, televizoriai išsaugo elektroninių sistemų vientisumą ir funkcionalumą.

TVS diodų veislės

Televizoriai yra tiek skylių, tiek ant paviršiaus montuojamų formų, atitinkančių įvairius surinkimo reikalavimus.Jų tipai apima vienkrypčius ir dvikrypčius diodus, kiekvienas patenkina specifinius grandinės poreikius.Ši klasifikacija užtikrina, kad diodai veiksmingai valdo elektrines grėsmes dėl įprastų operacijų ar išorinių trikdžių, neatsižvelgiant į grandinės sudėtingumą.

Automobilių televizorių diodas

4 paveikslas: Automobilių televizorių diodas

Automobilių pramonėje „TVS Diodes“ apsaugo elektronines sistemas nuo didelės energijos pereinamojo laikotarpio, pavyzdžiui, kintamosios srovės generatoriaus apkrovos ar lauko skilimo.Strategiškai išdėstyti automobilių elektrinėse sistemose, šie diodai apsaugo jautrius komponentus nuo trumpalaikių smaigalių.Tai pagerina automobilių elektronikos patvarumą ir patikimumą atšiauriomis sąlygomis.

Zenerio diodas

5 paveikslas: „Zener“ diodai

„Zener Diodes“, tam tikro tipo televizoriai, yra žinomi dėl savo tikslumo valdant įtampos lygį.Jie veikia šalia tam tikros skilimo įtampos ir palaiko stabilią srovę net ir įtampos svyravimų metu.Tai daro juos idealiais kuriant įtampos nuorodas ir apsaugoti grandines nuo viršįtampio ir elektrostatinės iškrovos (ESD).Jie yra naudingi aukšto dažnio grandinėse ir duomenų linijose.

Dvikryptis diodas

6 paveikslas: dvikryptis diodas

Dvikrypčių televizorių diodai tvarko įtampos svyravimus tiek teigiamomis, tiek neigiamomis kryptimis.Jie siūlo daugiau universalumo nei vienkrypčiai variantai.Ši galimybė yra naudinga sudėtingose ​​elektroninėse sistemose, kuriose įtampos pereinamieji elementai gali atsirasti iš kelių krypčių, todėl reikia patikimo apsaugos.

ESD diodas

7 paveikslas: ESD diodai

ESD diodai yra specializuoti televizorių diodai, skirti apsaugoti integruotas grandines (ICS) nuo aukštos įtampos elektrostatinių iškrovų.Jie sugeria perteklinę įtampą ir suteikia žemo varžos kelią į žemę ir užkirstų kelią gedimams ar pažeidimams ESD įvykių metu.Jų greitas atsakymas užtikrina tvirtą ESD apsaugą reikalaujančiose programose.

Užpildymo įtampos diodas

8 paveikslas: Užpildymo įtampos diodai

Užpildymo įtampos diodai apsaugo jautrius elektroninius komponentus, užfiksuodami perteklinę įtampą.Šie diodai greitai siekia sušvelninti pereinamuosius, taigi įtampos lygį išlaiko saugios eksploatavimo ribos.Tai apsaugo nuo elektrinių bangų pažeidimų ir išsaugoti sudėtingų elektroninių sistemų vientisumą.

Littfuse diodas

9 paveikslas: Littfuse diodai

Littfuse diodai yra žinomi dėl savo stiprių apsaugos galimybių ir plataus taikymo asortimento.Rinkdamiesi „LitTelfuse“ diodą, apsvarstykite konkrečius grandinės aplinkos ir veiklos reikalavimus.Užtikrinimas, kad diodo charakteristikos atitiktų apsaugą, garantuoja optimalų elektroninių komponentų našumą.

Laikinas slopinimo diodas

10 paveikslas: Pereinamieji slopinimo diodai

Pereinamieji slopinimo diodai, dar vadinami transorbais.Tai sušvelnina trumpalaikę įtampą vidutinio dažnio grandinėse.Jie vertinami už jų paprastumą, efektyvumą ir greitą atsaką, nors jų naudojimą gali apriboti didesnės išlaidos ir sumažėjęs dažnio diapazonas dėl jų didelės talpos.

Apsaugos diodas

11 paveikslas: Apsaugos diodai

Apsaugos diodai naudojami taisose, kai srovė daugiausia teka viena kryptimi.Jie apsaugo nuo atvirkštinės įtampos, kuri gali sukelti komponentų gedimą.Šie diodai pasirenkami atsižvelgiant į jų smailės atvirkštinės įtampos įvertinimus, kurie turėtų viršyti aukščiausią įtampą, su kuria gali susidurti grandinė.Tai užtikrins tvirtą apsaugą nuo atvirkštinių srovių.

Transil diodas

12 paveikslas: Transliniai diodai

Transil diodai yra universalūs televizoriai, naudojami įvairiose programose, nuo kompiuterių iki medicinos ir belaidžio ryšio sistemų.Dėl jų patikimumo nuo elektrinių įtempių jie yra vertingi apsaugoti grandines nuo staigių elektros smaigalių.

Kada naudoti televizorių diodus?

TVS diodai yra plačiai naudojami įvairiose elektroninėse programose.Skaičiavimo įrenginiuose jie apsaugo jautrius komponentus, tokius kaip mikroprocesoriai ir MOS atmintis nuo įtampos svyravimų.Telekomunikacijų įrangoje „TVS Diodes“ apsaugos nuo viršįtampių, kurie galėtų sutrikdyti ryšių sistemas.

Jie taip pat naudojami apsaugoti kintamosios srovės elektros linijas nuo įtampos smaigalių, kuriuos sukelia išoriniai veiksniai, tokie kaip žaibas, ar vidinės problemos, tokios kaip įrangos gedimai.Tiek vidaus, tiek komercinėse elektroninėse sistemose, įskaitant namų prietaisus ir pramogų įrenginius, televizoriai yra įsitikinę patikimu ir saugiu veikimu įvairiomis elektrinėmis sąlygomis.

Automobilių elektronikoje televizorių diodai apsaugo nuo pereinamųjų dalių, kuriuos sukelia kintamosios srovės generatoriaus apkrovos sąvartynai, perjungiantys triukšmą ir kitus elektros trukdžių šaltinius.Jų gebėjimas saugiai nukreipti srovę į žemę sumažina žalos riziką.Palaikyti operatyvinį stabilumą net ir nepalankioje aplinkoje.

Be televizorių diodų apsaugos elektroniniams prietaisams kyla daug didesnė pavojus dėl žalos, kurią sukelia staigūs įtampos smaigai.TVS diodai neleidžia šiems smaigaliams viršyti lygius, kuriuos gali sutvarkyti jautrūs komponentai.Be šių diodų įtampos smaigaliai gali greitai padaryti didelę žalą, pavyzdžiui, trumpus jungtis, arba palaipsniui susidaryti laikui bėgant.Dėl to įrenginiai be televizorių diodų dažnai suskaidomi dažniau, todėl reikia daugiau remonto ir dalių pakeitimų, kurie gali būti brangūs ir sutrikdyti normalias operacijas.

Be to, tokiose kritinėse srityse, tokiose kaip medicininė ar pramoninė aplinka, statymai yra dar didesni.Pvz., Jei medicininė įranga nepavyksta dėl įtampos smaigalio, ji gali kelti pavojų paciento saugumui.Panašiai pramoninėje aplinkoje netikėtai mažėjanti įranga gali sustabdyti gamybą, dėl kurios vėluojama ir problemų.Todėl neturėdami televizorių diodų ne tik daro įtaką elektroninių sistemų patvarumui ir funkcijai, bet ir kelia rimtą saugos riziką.

Kaip panaudoti televizorių diodus?

TVS diodai yra integruoti į grandines lygiagrečioje konfigūracijoje, leidžiant nuolatinį įtampos stebėjimą nenukreipiant įprastų operacijų.Ši sąranka užtikrina, kad diodai gali greitai reaguoti į įtampos smaigalius, išlaikant grandinės funkcionalumą.Paprastai televizorių diodai pasižymi didele varža, panaši į atvirą grandinę, sumažindami galios nuostolius per nuotėkio srovę, kuri yra minimali, kad būtų išlaikytas grandinės efektyvumas.

Televizoriai išsiskiria, kai grandinė patiria įtampos smaigalius.Tokiuose įvykiuose diodas greitai pereina iš jo neveikiančios būsenos į labai laidžią būseną per lavinos skilimą.Šis greito reagavimo mechanizmas sumažina atsparumą, leidžiantį diodui valdyti ir nukreipti dideles sroves nuo pagrindinės grandinės.Šis veiksmas apsaugo jautrius komponentus nuo viršįtampių.

TVS diodai siūlo automatinį iš naujo nustatymo galimybes.Po įtampos smaigalio, kai lygis normalizuojasi, televizorių diodas atstato savo didelę varžos būseną, sustabdydamas jo laidų veiksmą.Šis atstatymas įvyksta be rankinės intervencijos, užtikrinant, kad diodas yra paruoštas bet kokiems vėlesniems smaigaliams.Ši funkcija supaprastina techninę priežiūrą ir padidina grandinės saugą.Tai suteikia nuolatinę ir nuoseklią apsaugą nuo netaisyklingų ir nenuspėjamų įtampos pereinamųjų dalių.

Veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis televizorių diodus

Norint pasirinkti tinkamą televizorių diodą, reikia išsamiai suprasti grandinės poreikius ir jos eksploatavimo aplinką.

Konfigūracijos aspektai - pasirinkite tarp vienkrypčių ir dvikrypčių diodų, pagrįstų numatomu įtampos pereinamuoju laikotarpiu.Vieno kryptiniai diodai yra tinkami nuolatinėms DC, turinčioms vienos kryptinius smaigalius.Konkreciniai diodai yra būtini kintamosios srovės taikymui arba ten, kur poliškumui gali skirtis įtampos pereinamieji veiksmai, siūlantys apsaugą abiem kryptimis.

Atvirkštinė išstūmimo įtampa-atvirkštinė išstūmimo įtampa (VR) parodo maksimalią įtampos lygį, kuriame diodas išlieka neaktyvus.Užtikrinimas, kad VR atitiktų ar viršija grandinės smailės veikimo įtampą, neleidžia diodui suaktyvinti įprastomis sąlygomis.Šis suderinimas išvengia priešlaikinio veikimo įtampos užspaudimo ar kirpimo, kuris gali sukelti signalo vientisumo problemas ar neveiksmingumą.

Sugedimo įtampa - suskirstymo įtampa (VBR) nusako įtampos slenkstį, kuriame televizorių diodas pradeda vesti ir apsaugoti nuo viršįtampių.Nurodyta bandymo srove, dažnai 1mA, tai rodo įtampą, kurioje diodas pereina iš nelaidžios prie laidumo, pradedant apsauginį veiksmą.Teisingas VBR nustatymas užtikrina, kad diodas tiksliai suaktyvėja įtampos smaigalių metu, efektyviai valdant perteklinę įtampą, nesukeldamas nereikalingų sutrikimų normalių svyravimų metu.

Užpaudimo įtampa - prispaudimo įtampa (VC) nustato maksimalią įtampą, kurią saugoma grandinė patirs per trumpalaikio įtampos smaigalį.Šis lygis atspindi diodo sugebėjimą apriboti įtampą po skilimo.Paprastai pateikiamos tam tikromis sąlygomis, tokiomis kaip standartinė bandymo bangos forma, supratimas apie VC padeda dizaineriams įvertinti diodo apsauginį veiksmingumą.Tai rodo, kaip gerai diodas gali sumažinti pažeidimus, suspaudžiant per didelę įtampą iki saugesnio lygio staigių smaigalių metu.

Didžiausia impulsų srovė - smailės impulsų srovė (IPP) žymi maksimalią viršįtampio srovę, kurią televizorių diodas gali valdyti nesidomėdamas.Tinkamai įvertinkite IPP užtikrina, kad TVS diodas gali apsaugoti jautrias grandines, sugeriant ir nukreipdamas dideles sroves įtampos smaigalių metu.

Fiziniai matmenys - įsitikinkite, kad diodas tinka grandinės išdėstymo fiziniams apribojimams, nesukeliant projektavimo kompromisų.

Kaip įdiegti televizorių diodus?

TVS diodų įrengimas elektroninėje grandinėje yra paprastas procesas, tačiau reikia tikslumo, kad būtų užtikrinta veiksminga apsauga nuo įtampos smaigalių.Čia yra paprastas žingsnis po žingsnio procesas, kaip teisingai integruoti TVS diodą į esamą grandinę:

Nustatykite jautrias linijas

Nustatykite, kurios jūsų grandinės dalys yra labiausiai pažeidžiamos įtampos smaigalių.Paprastai tai yra linijos, sujungtos su išorinėmis sąsajomis, tokiomis kaip maitinimo šaltinis, duomenų linijos ar visos linijos, susijusios su kitais aparatinės įrangos komponentais.Tai yra teritorijos, kuriose televizorių diodai labiausiai reikalingi siekiant apsaugoti jautrius elektroninius komponentus nuo viršįtampių.

Nustatykite teisingą diodo orientaciją (poliškumas)

TVS diodai turi poliškumą.Reiškia, jie turi būti sujungti tam tikra kryptimi, kad tinkamai veiktų.Daugelyje televizorių diodų turės žymėjimas, nurodantis katodą ir anodą.Įsitikinkite, kad diodas yra orientuotas pagal grandinės poliškumą.Paprastai katodas turėtų būti prijungtas prie neigiamos grandinės pusės, o anodas - į teigiamą pusę.

Laiskite televizorių diodą per liniją

Nustatę jautrias linijas ir nustatėte teisingą orientaciją, kitas žingsnis yra fiziškai įdiegti televizorių diodą.Laiskite televizorių diodą tiesiai per liniją, kur reikalinga apsauga.Norint sumažinti bet kokį papildomą induktyvumą, kuris gali paveikti diodo našumą, būtina užmegzti tvirtus ir trumpus ryšius.Trumpas, tiesioginis litavimas užtikrina, kad „TVS Diode“ gali greitai ir efektyviai reaguoti į bet kokius bangas, taigi užtikrina geriausią apsaugą.

Išvada

TVS diodai yra pagrindinės elektroninių grandinių apsaugos dalys.Jie greitai dirba, kad kontroliuotų netikėtus įtampos smaigalius, kurie gali sugadinti elektronines dalis.Mes matėme, kaip jie veikia, kaip juos sudėti į grandines, ir kaip jie naudingi daugelyje skirtingų elektroninių sąrankų.Kadangi šie diodai elgiasi taip greitai, jie yra labai vertingi saugant jautrią elektroniką daugelyje sričių, pradedant automobiliais ir baigiant ryšių sistemomis.Tobulėjant elektronikai, auga veiksmingos apsaugos, tokios kaip televizorių diodai, poreikis.

Dažnai užduodami klausimai [DUK]

1. Kuo skiriasi TVS diodai ir nuolatiniai „Zener“ diodai?

Televizoriai yra skirti efektyviai valdyti staigius, aukštos įtampos smaigalius, skirtingai nei „Zener“ diodai.Jie reaguoja greičiau ir gali valdyti aukštesnį energijos lygį, todėl jie geriau tinka apsaugoti grandines.

2. Ar televizorių diodus galima pakartoti pakartotinai užspaudus didelį antplūdį?

Taip, televizorių diodai gali valdyti kelis bangos.Tačiau jų veiksmingumas gali sumažėti, jei jie susiduria su labai stipriais ar dažnais bangomis, todėl galiausiai reikia pakeisti, kad būtų išlaikyta apsauga.

3. Kaip pasirinkti tinkamą TVS diodą konkrečiai programai?

Pasirinkite „TVS“ diodą, įvertindami maksimalią jūsų grandinės įtampą, tikėtinų įtampos smaigalių tipus ir energiją, kurią reikia valdyti diodui.Diodo užspaudimo ir skilimo įtampos turėtų atitikti jūsų grandinės jautrumo ir įtampos ribas.

4. Ar televizoriai yra veiksmingi nuo visų tipų elektrinių pereinamųjų elementų?

TVS diodai yra veiksmingi prieš daugumą pereinamųjų elementų, tokių kaip ESD, „Lightning“ ir „perjungimo“ viršįtampiai.Labai ilgiems bangos gali prireikti kitų prietaisų, tokių kaip varistoriai ar slopinamosios grandinės.

5. Kokie yra fiziniai televizorių diodų apribojimai?

Televizoriai yra įvairių dydžių ir formų, nustatomi pagal jų įtampos ir energijos pajėgumus.Jų dydžio ir šilumos išsklaidymo galimybės gali apriboti, kur jie gali būti naudojami grandinėje.

6. Kaip temperatūra veikia televizorių diodų našumą?

TVS diodų našumas gali pasikeisti atsižvelgiant į temperatūrą.Paprastai aukštesnė temperatūra gali sumažinti skilimo įtampą, darant įtaką diodo efektyvumui.Tai turi būti atsižvelgiama naudojant diodus labai karštoje ar šaltoje aplinkoje.

7. Ar televizorių diodus galima naudoti tiek AC, tiek DC programose?

Taip, televizorių diodai yra lankstūs ir gali būti naudojami tiek su AC, tiek DC.Vieno kryptiniai diodai yra skirti nuolatiniams, o dvikrypčiai diodai - kintamos srovės, siūlančios apsaugą abiem dabartiniams srautams.

8. Ar televizorių diodai matomi grandinės schemose?

Taip, televizoriai rodomi grandinės schemose su specialiais simboliais, kurie pabrėžia jų vaidmenį slopinant įtampos smaigalius.Taigi lengviau pastebėti ir suprasti jų funkciją.

9. Kaip išbandyti, ar „TVS“ diodas vis dar veikia?

Norėdami patikrinti, ar veikia TVS diodas, naudokite multimetrą diodų režime, kad patikrintumėte jo įtampos atsaką.Norėdami gauti išsamesnį bandymą, pritaikykite kontroliuojamą įtampos smaigalį ir išmatuokite, jei diodas jį tinkamai suspaudžia.