보호
TVS 다이오드(일반)
전원 레일과 저속 신호 라인을 위한 주력 과도 전압 서프레서.
이것은 무엇인가요?
TVS(과도 전압 서프레서) 다이오드는 전원 레일 또는 신호 라인의 전압 스파이크를 클램핑하도록 설계된 고전류 애벌랜치 다이오드입니다. 레일 전압이 TVS 항복 전압을 초과하면 다이오드가 강하게 도통하고 서지 에너지를 열로 흡수합니다. 초저용량 ESD 다이오드와 달리 일반 TVS 부품은 높은 전류 처리(수십~수백 암페어)를 위해 최적화되었으며, 그 대가로 용량이 높지만 DC 레일과 저속 신호에 적합합니다.
언제 필요한가요?
- 케이블 플러그인 과도를 마주하는 DC 전원 입력(예: 5 V / 12 V / 24 V 어댑터 잭).
- 인덕티브 스위칭으로 전압 킥이 발생하는 산업용 24 V 제어 레일.
- 실외 배선에 노출되는 RS-485 / RS-232 / CAN 버스 라인.
- PoE(이더넷 전원) 수신 측 입력 클램핑.
- ESD 다이오드보다 더 높은 서지 정격이 필요한 모든 경우 — 일반적으로 IEC 61000-4-5 서지 테스트 Level 3 또는 4.
올바른 부품 선택 방법
- VRWM(역방향 동작 전압)
- 공칭 레일 전압과 같거나 약간 높아야 합니다. 너무 높으면 클램핑이 느슨하고, 너무 낮으면 TVS가 정상 동작 중에 도통합니다.
- VBR(항복 전압)
- 일반적으로 VRWM보다 10-15% 높음. 다이오드가 도통하기 시작하는 지점입니다.
- 피크 IPP에서의 VC(클램핑 전압)
- 최악의 서지 시 보호 회로가 보는 전압. VC < 하류 IC의 절대 최대 정격이 되도록 선택.
- IPP(피크 펄스 전류)
- 8/20 μs(IEC 61000-4-5) 또는 10/1000 μs(로드 덤프)에서의 서지 전류 능력. 제품이 통과해야 하는 서지 클래스에 맞춤.
- PPP(피크 펄스 전력)
- 서지 중 전력 손실. PPP가 높을수록 다이가 크고, 패키지가 크며, 비용이 높습니다.
- 단방향 vs 양방향
- 단방향은 DC 레일용, 양방향은 AC 신호나 평형 데이터 라인용. 양방향은 단방향의 약 2배 용량.
Magnias의 제공 제품
Magnias TVS 포트폴리오는 VRWM 3.3 V~600 V, IPP 정격 1 A~100+ A, SOD-323에서 SMA / SMB / DO-214 / DO-218AB까지의 패키지를 커버합니다. 표준 및 저용량 변종 모두 제공하며, 자동차 AEC-Q101 인증 및 +12 V/−7 V RS-485 버스 보호용 비대칭 TVS(예: PT0712JL)도 있습니다.
자주 묻는 질문
일반 TVS와 ESD 다이오드의 차이는 무엇인가요?
같은 물리, 다른 최적화. ESD 다이오드는 매우 낮은 용량과 빠른 응답을 위해 최적화되어 있지만 작은 전류 처리(IPP ≤ 10 A). 일반 TVS는 높은 서지 전류(50-500 A)를 위해 최적화되어 있고 용량이 더 높습니다(10-1000 pF) — 전원 레일에 더 적합하고 고속 데이터에는 부적합.
TVS는 어느 서지 레벨을 견뎌야 하나요?
통과해야 하는 시스템 테스트에 맞추세요. IEC 61000-4-5 Level 2 = 라인 간 1 kV / 라인 대 지구 2 kV; Level 3 = 2 kV / 4 kV; Level 4 = 4 kV / 8 kV. 8/20 μs 서지 파형이 IPP를 결정합니다.
TVS가 퓨즈를 대체할 수 있나요?
아니요. TVS는 전압을 클램핑하고, 퓨즈는 전류를 차단합니다. 함께 사용하세요 — TVS로 스파이크를 클램핑하고, 퓨즈(또는 PTC)로 지속적인 과전류를 차단.
직렬 저항을 추가해야 하나요?
경우에 따라. 고에너지 이벤트의 경우 TVS 앞에 작은 직렬 저항(1-10 Ω)을 두면 에너지를 분담하고 IC에서의 클램핑 전압을 낮춥니다. RS-485 / CAN / 센서 라인에서 흔합니다.
RS-485에서 양방향 TVS가 비대칭인 이유는?
RS-485는 접지에 대해 비대칭으로 스윙합니다(+12 V / −7 V 공통 모드 범위). 대칭 양방향 TVS는 정상 범위에서 클램핑(나쁨)하거나, 한쪽 VBR이 불필요하게 높아집니다. PT0712JL 같은 비대칭 TVS는 버스 프로파일과 정확히 일치합니다.
SMA, SMB, DO-214, DO-218의 차이는?
패키지 크기 / 전류 정격. SMA(DO-214AC) ~1 A 연속, SMB(DO-214AA) ~3 A, DO-214AB ~5 A, DO-218AB 최대 12 A 연속에 로드 덤프 전용 10/1000 μs 정격.