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(TVS 전력 정격에 쓰는 파형)에서의 서지 전류 능력. 제품이 통과해야 하는 서지 클래스에 맞춥니다.
- 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. 같은 전압이라면 양방향의 용량은 단방향의 약 절반입니다.
Magnias의 제공 제품
Magnias TVS 다이오드는 VRWM 5.0 V~440 V, 피크 펄스 전력 200 W~5000 W(10/1000 μs)를 커버합니다. SMF(SOD-123FL, 200 W, 400 W), SMA(400 W, 600 W), SMB(600 W, 1000 W), SMBF(1500 W, 3000 W), SMC(1500 W, 3000 W, 5000 W). 단방향과 양방향이 있으며, 대부분의 시리즈에 무할로겐(-H) 및 AEC-Q101(-A) 버전이 있습니다(각 데이터시트 참고). 6600 W / 8000 W DO-218 부품은 로드 덤프 페이지에, 비대칭 RS-485 보호 소자 PT0712JL(12 V / 7 V, SOT23)은 ESD 페이지에 있습니다.
자주 묻는 질문
일반 TVS와 ESD 다이오드의 차이는 무엇인가요?
물리는 같고 최적화 방향이 다릅니다. ESD 다이오드는 매우 낮은 용량과 빠른 응답에 최적화되어 서지 정격이 수 A~수십 A입니다. 일반 TVS는 서지 에너지에 최적화되어 10/1000 μs에서 수백~수천 W를 처리하지만 용량이 훨씬 높습니다. 전원 레일에는 적합하고 고속 데이터에는 부적합합니다.
TVS는 어느 서지 레벨을 견뎌야 하나요?
통과해야 하는 시스템 테스트에 맞추세요. IEC 61000-4-5 시험 레벨은 0.5 kV(레벨 1), 1 kV(레벨 2), 2 kV(레벨 3), 4 kV(레벨 4)이며, 특수 레벨 X도 있습니다. 제품 규격은 보통 라인 간 시험을 라인 대 접지보다 한 레벨 낮게 합니다. 시험 전압을 소스 임피던스(전원 포트 라인 간 2 Ω, 라인 대 접지 12 Ω)로 나눈 값이 TVS가 견뎌야 하는 8/20 μs 피크 전류입니다.
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.
SMF, SMA, SMB, SMC, DO-218의 차이는?
크기와 피크 펄스 전력입니다. SMA(DO-214AC), SMB(DO-214AA), SMC(DO-214AB)는 DO-214 계열의 세 가지 크기이고, SMF(SOD-123FL)는 더 작고 DO-218은 더 큽니다. TVS 패키지는 연속 전류가 아니라 피크 펄스 전력으로 구분합니다. Magnias 부품의 10/1000 μs 정격은 SMF 200-400 W, SMA 400-600 W, SMB 600-1000 W, SMBF 1500-3000 W, SMC 1500-5000 W, DO-218 로드 덤프 부품 6600-8000 W입니다.