전자 제품 영역에서, 다이오드는 전류의 흐름을 관리하고 다양한 문제로부터 회로를 보호하는 데 중요한 역할을합니다. 무수한 유형의 다이오드 중에서, 과도 전압 억제제 (TVS 다이오드)는 일시적 보호를 위해 특별히 설계된 특수 장치로 눈에.니다. 이 다이오드는 갑작스런 전압 스파이크로부터 민감한 전자 부품을 보호하는 데 필수적이며, 전기 과도 현상이 흔한 세계에서 신뢰할 수있는 작동을 보장합니다.
과도는 전자 회로에서 발생하는 단기 전압 또는 전류 스파이크를 나타냅니다. 이러한 이벤트는 1 초 만에 발생할 수 있지만 적절하게 관리하지 않으면 상당한 손상을 일으킬 수 있습니다. 과도 기간은 일반적으로 마이크로 초에서 밀리 초 범위에 있으며, 강도는 구성 요소의 정상 작동 전압을 초과하는 레벨에 도달 할 수 있습니다. 전자 설계 및 보호에 관련된 모든 사람에게는 과도와 그 의미를 이해하는 것이 필수적입니다.
과도는 내부 및 외부 요인 모두에 의해 생성 될 수 있습니다.
1. 유도 부하 스위칭 : 모터 또는 솔레노이드와 같은 유도 부하가 꺼져있을 때 붕괴 된 자기장으로 인해 전압 스파이크를 생성 할 수 있습니다. 이 갑작스런 변화는 백 EMF (전자 유전자)를 생성하여 일시적인 결과를 초래할 수 있습니다.
2. 결함이있는 연락처 : 연결 불량 또는 닳은 접점은 전압의 급격한 변화로 이어질 수 있으며 회로를 통해 전파 될 수있는 과도를 생성 할 수 있습니다.
1. 번개 타격 : 번개는 인근 전기 시스템에서 강력한 과도를 유발하여 잠재적 손상을 초래할 수 있습니다. 직접 맞지 않는 시스템조차도 전자기 간섭으로 인해 급증을 경험할 수 있습니다.
2. 유도 스위칭 : 근처의 무거운 전기 하중을 켜거나 끄면 연결된 회로, 특히 대형 기계가 작동하는 산업 환경에서 과도를 유도 할 수 있습니다.
이러한 원인을 이해하는 것은 TVS 다이오드를 사용하여 효과적인 보호 조치를 구현하는 데 중요합니다.
TVS 장치는 특히 과도 과전압을 흡수하고 클램프하도록 설계되었습니다. 그들의 주요 목적은 전압 스파이크로 인한 손상으로부터 민감한 전자 부품을 보호하는 것입니다. TVS 다이오드는 일반적으로 보호하는 회로와 병렬로 배치되어 민감한 구성 요소로부터 과도한 전압을 분쇄하고 접지 할 수 있습니다. 이 병렬 구성은 TVS 다이오드가 정상 회로 작동을 방해하지 않고 필요할 때 활성화되도록합니다.
고유 한 특성을 가진 여러 유형의 과도 전압 억제기가 있습니다.
1. 금속 산화물 Varistors (MOVS) :이 장치는 과도한 과도로 시간이 지남에 따라 저하 될 수 있습니다. 이들은 드물게 급증하는 응용 프로그램에 적합하지만 여러 이벤트 후에 효과를 잃을 수 있습니다.
2. TVS 다이오드 : 이들은 과도에 대한 빠른 반응을 제공하며 중대한 분해없이 여러 이벤트를 견딜 수 있습니다. 그들은 종종 신뢰성과 성능에 선호됩니다.
3. 제너 다이오드 : 제너 다이오드는 전압 조절에 사용될 수 있지만 일시적 억제에 최적화되지 않으며 민감한 구성 요소를 보호하기에 충분히 빠르게 반응하지 않을 수 있습니다.
4. 바이 패스 커패시터 :이 구성 요소는 노이즈를 걸러 낼 수 있지만 전압 스파이크를 클램핑하는 데 효과적이지 않습니다. 그들은 회로 설계에서 다른 목적을 제공합니다.
클램핑 장치 : TVS 다이오드는 클램핑 장치로 분류되어 과도 이벤트 중에 전압을 사전 정의 된 레벨로 제한하여 이벤트가 통과되면 정상 작동이 가능합니다. 이 기능은 민감한 구성 요소를 손상으로부터 보호하는 데 필수적입니다.
크로우 바 장치 : 크로우 바 장치는 과전압 조건에서 회로를 짧게하여 결함이 제거 될 때까지 완전히 종료됩니다. 손상을 방지하는 데 효과적이지만 클램핑 장치보다 더 많은 중단을 유발할 수 있으며 즉각적인 종료가 필요한 특정 응용 분야에서 사용됩니다.
TVS 다이오드는 일시적 이벤트를 처리하도록 특별히 설계되어 회로 보호를위한 강력한 선택입니다. 과도한 전압 하에서 실패 할 수있는 표준 다이오드와 달리 TVS 다이오드는 영구적 인 손상없이 과도 에너지를 흡수하도록 설계됩니다. Zener 다이오드와 비교하여 TVS 다이오드는 특히 고 에너지 시나리오에서 우수한 견고성을 제공합니다. 전압 스파이크를 신속하게 클램핑하는 능력은 민감한 부품을 손상으로부터 보호하고 전자 시스템의 수명을 보장합니다.
단방향 TVS 다이오드는 한 방향으로 과도를 방지하도록 설계되었습니다. 이들은 일반적으로 DC 응용 프로그램에 사용되며 방향성 특성을 나타내는 특정 기호로 표시됩니다. 이 다이오드는 정상 조건 하에서 한 방향으로 전류가 흐르도록 동시에 과도 사건 동안 클램핑을위한 경로를 제공합니다.
양방향 TVS 다이오드는 전압 스파이크를 양방향으로 클램핑 할 수 있으므로 전압의 극성이 변할 수있는 AC 응용 프로그램 또는 회로에 적합합니다. 그들의 기호 표현은 전압 극성에 관계없이 과도를 처리하는 능력을 나타내며 회로 설계의 유연성을 제공합니다.
TVS 다이오드는 보호 된 회로와 평행하게 연결해야합니다. 이 배치는 정상 작동 중에 다이오드가 회로 성능을 방해하지 않도록합니다. 그러나 과전압 조건이 발생하면 TVS 다이오드가 전도하여 과도한 전압을 접지로 전환합니다. 배치는 연결 추적의 인덕턴스를 최소화하고 응답 시간을 향상시키기 위해 가능한 한 민감한 구성 요소에 가깝습니다.
정상 조건 : 정기적 인 작동에서 TVS 다이오드는 비전도 상태로 유지되어 전류가 자유롭게 흐르도록합니다. 이 상태는 장치가 회로의 성능을 방해하지 않거나 추가 전압 방울을 도입하지 않도록합니다.
과전압 조건 : 과도 이벤트가 발생하면 TVS 다이오드가 전도성이되어 전압을 클램핑하고 회로 구성 요소를 보호합니다. 이 동작은 마이크로 컨트롤러, 센서 및 통신 인터페이스와 같은 민감한 장치의 손상을 방지하는 데 중요합니다.
TVS 다이오드의 전압 전류 (VI) 특성은 성능을 이해하는 데 중요합니다.
그래픽 표현에서, VBR (Breakdown 전압)은 과도 이벤트 중에 다이오드가 크게 행동하기 시작하는 지점을 나타냅니다. 이 특성은 회로를 보호하기 위해 다이오드가 활성화되는시기를 결정하는 데 필수적입니다.
클램핑 전압 (VC)은 과도 기간 동안 TVS 다이오드에 나타나는 최대 전압을 나타내며, 이는 보호 된 구성 요소의 최대 등급보다 낮아야합니다. VI 곡선의 가파른 점은 또한 다이오드가 과도에 얼마나 빨리 반응 할 수 있는지를 반영합니다.
· 양방향 TVS 다이오드의 경우 VI 특성은 유사하며 고장 전압은 양방향으로 적용됩니다. 이러한 특성을 이해하면 설계자가 특정 응용 프로그램에 적합한 다이오드를 선택할 수 있습니다.
TVS 다이오드를 선택할 때 몇 가지 주요 매개 변수를 고려해야합니다.
이것은 다이오드가 정상 조건에서 견딜 수없는 최대 전압입니다. 불필요한 클램핑을 방지하기 위해 회로의 최대 작동 전압보다 높은 VR의 다이오드를 선택하는 것이 필수적입니다.
이것은 과도 이벤트 중에 다이오드가 전도되기 시작하여 과도한 전압을 클램핑 할 수있는 전압입니다. 올바른 VBR을 선택하면 다이오드가 상당한 과도 기간 동안 만 활성화되도록합니다.
과도 기간 동안 TVS 다이오드에 나타나는 최대 전압은 보호 된 구성 요소의 최대 등급보다 낮아야합니다. 적절한 VC로 다이오드를 선택하는 것은 민감한 장치의 안전을 보장하는 데 중요합니다.
이 매개 변수는 일시적 이벤트 중에 다이오드가 견딜 수없는 최대 전류를 실패하지 않고 나타냅니다. 다이오드가 잠재적 과도와 관련된 에너지를 처리 할 수 있도록하는 것이 중요합니다.
TVS 다이오드는 다음을 포함한 다양한 응용 분야에서 널리 사용됩니다.
ESD 보호 : 정전기 방전으로부터 민감한 부품 보호는 소비자 전자 제품, 자동차 시스템 및 산업 장비에서 중요합니다. TVS 다이오드는 ESD 이벤트를 효과적으로 클램핑하여 장치의 무결성을 보존합니다.
데이터 및 신호 라인 : 네트워크 및 데이터 버스에서 통신 라인의 무결성을 보장하는 것이 필수적입니다. TVS 다이오드는 데이터 전송을 방해 할 수있는 과도로부터 이러한 라인을 보호합니다.
마이크로 프로세서 : 전압 스파이크로부터 마이크로 컨트롤러 및 프로세서를 보호하면 스마트 폰에서 산업 기계에 이르기까지 다양한 전자 장치에서 안정적인 작동을 보장합니다.
AC/DC 전원 라인 : 서지로부터 전원 공급 라인을 보호하는 것은 시스템 신뢰성을 유지하는 데 필수적입니다. TVS 다이오드는 일반적으로 전원 공급 장치, 변압기 및 인버터에 사용됩니다.
통신 : 서비스를 방해 할 수있는 전압 과도의 네트워크 장비를 보호하는 것이 중요합니다. TVS Diodes는 도시 및 원격 위치에서 커뮤니케이션 네트워크의 신뢰성을 유지하는 데 도움이됩니다.
TVS 다이오드는 현대 전자 제품의 중요한 구성 요소로 과도 전압 스파이크에 대한 필수 보호 기능을 제공합니다. 이 장치를 효과적으로 사용하는 방법 (유형, 연결 방법 및 주요 매개 변수와 같은 요소를 사용하는 방법을 이해함으로써 엔지니어는 설계의 신뢰성과 수명을 향상시킬 수 있습니다. 특정은 항상 데이터 시트를 참조하십시오 TVS 다이오드 특성. 전자 회로에서 적절한 선택 및 구현을 보장하기 위해 올바른 보호 기능을 갖추면 예측할 수없는 과도에 직면하여 장치가 안전하고 작동하는지 확인할 수 있습니다.
TVS 다이오드는 회로 설계에서 나중에 생각하는 것이 아닙니다. 그들은 오늘날의 전기 환경의 도전을 견딜 수있는 강력하고 신뢰할 수있는 전자 시스템을 만드는 데 필수적입니다. 설계에 통합하면 투자를 보호하고 장치 성능을 향상 시키며 모든 조건에서 전자 제품이 계속 작동하도록 할 수 있습니다.
