Bảo vệ

Diode TVS (chung)

Q: TVS chung khác với diode ESD ở chỗ nào?

Cùng vật lý, tối ưu khác nhau. Diode ESD được tối ưu cho điện dung rất thấp và đáp ứng nhanh, với định mức xung từ vài ampe đến vài chục ampe. TVS chung được tối ưu cho năng lượng xung, từ hàng trăm đến hàng nghìn watt ở 10/1000 μs, nhưng điện dung cao hơn nhiều: tốt cho đường nguồn, không tốt cho dữ liệu tốc độ cao.

Q: TVS của tôi nên chịu mức đột biến nào?

Khớp với thử nghiệm hệ thống bạn cần vượt qua. Các mức thử IEC 61000-4-5 là 0.5 kV (mức 1), 1 kV (mức 2), 2 kV (mức 3) và 4 kV (mức 4), cộng thêm mức đặc biệt X. Các tiêu chuẩn sản phẩm thường thử dây-dây thấp hơn dây-đất một mức. Điện áp thử chia cho trở kháng nguồn (2 Ω dây-dây, 12 Ω dây-đất ở cổng nguồn) cho ra dòng đỉnh 8/20 μs mà TVS phải chịu.

Q: TVS có thay được cầu chì không?

Không. TVS ghim điện áp; cầu chì cắt dòng. Dùng cùng nhau, TVS ghim xung, cầu chì (hoặc PTC) cắt dòng quá liên tục.

Q: Có nên thêm điện trở nối tiếp?

Đôi khi. Với sự kiện năng lượng cao, một điện trở nhỏ nối tiếp (1-10 Ω) trước TVS chia sẻ năng lượng và giảm điện áp ghim tại IC. Phổ biến ở RS-485 / CAN / đường cảm biến.

Q: Tại sao TVS hai chiều trên RS-485 lại bất đối xứng?

RS-485 dao động bất đối xứng quanh đất (dải common-mode +12 V / −7 V). TVS hai chiều đối xứng hoặc ghim trong dải bình thường (xấu) hoặc có VBR một bên cao không cần thiết. TVS bất đối xứng như PT0712JL khớp profile bus chính xác.

Q: SMF, SMA, SMB, SMC và DO-218 khác nhau thế nào?

Khác về kích thước và công suất xung đỉnh. SMA (DO-214AC), SMB (DO-214AA) và SMC (DO-214AB) là ba cỡ của họ DO-214; SMF (SOD-123FL) nhỏ hơn và DO-218 lớn hơn. Vỏ TVS được phân cấp theo công suất xung đỉnh, không theo dòng liên tục. Linh kiện Magnias ở 10/1000 μs: SMF 200-400 W, SMA 400-600 W, SMB 600-1000 W, SMBF 1500-3000 W, SMC 1500-5000 W, và linh kiện load dump DO-218 6600-8000 W.

Bộ triệt xung quá độ chủ lực cho đường nguồn và tín hiệu tốc độ thấp.

Đây là gì?

Diode TVS (Bộ triệt điện áp quá độ) là diode đánh thủng tuyết lở hạng nặng được thiết kế để ghim các xung điện áp trên đường nguồn hoặc tín hiệu. Khi điện áp đường vượt điện áp đánh thủng TVS, diode dẫn mạnh và hấp thụ năng lượng đột biến dưới dạng nhiệt. Khác với diode ESD điện dung siêu thấp, TVS chung được tối ưu cho khả năng dòng cao (hàng chục đến hàng trăm ampe) đổi lại điện dung cao hơn, phù hợp đường DC và tín hiệu chậm hơn.

Khi có xung quá độ, TVS ghim điện áp đường nguồn ở VC (điện áp ghim) thay vì để xung đột biến đi tới IC phía sau. Đường cong nhạt cho thấy điều sẽ xảy ra khi không có bảo vệ.

Khi nào bạn cần?

Đầu vào nguồn DC chịu xung khi cắm cáp (ví dụ jack adapter 5 V / 12 V / 24 V).
Đường điều khiển công nghiệp 24 V nơi chuyển mạch cảm gây giật điện áp.
Đường bus RS-485 / RS-232 / CAN phơi với cáp ngoài trời.
Ghim đầu vào PoE (Power over Ethernet) phía thiết bị nhận nguồn.
Bất cứ nơi nào cần khả năng đột biến cao hơn diode ESD có thể cung cấp, thường là thử nghiệm IEC 61000-4-5 Level 3 hoặc 4.

Cách chọn đúng linh kiện

VRWM (Điện áp làm việc ngược): Phải bằng hoặc hơi cao hơn điện áp định mức của đường. Quá cao thì ghim lỏng; quá thấp thì TVS dẫn ở chế độ bình thường.
VBR (Điện áp đánh thủng): Thường cao hơn VRWM 10-15%. Đây là nơi diode bắt đầu dẫn.
VC (Điện áp ghim) tại IPP đỉnh: Điện áp mà mạch được bảo vệ nhìn thấy trong tình huống đột biến tồi nhất. Chọn sao cho VC < định mức tối đa tuyệt đối của IC phía sau.
IPP (Dòng xung đỉnh): Khả năng chịu dòng xung ở 8/20 μs (IEC 61000-4-5) hoặc 10/1000 μs (dạng sóng dùng cho định mức công suất TVS). Khớp với cấp xung mà sản phẩm phải vượt qua.
PPP (Công suất xung đỉnh): Công suất tiêu tán trong khi đột biến. PPP cao hơn = die lớn hơn, vỏ lớn hơn, chi phí cao hơn.
Một chiều vs Hai chiều: Một chiều cho đường DC, hai chiều cho tín hiệu AC hoặc đường dữ liệu cân bằng. Ở cùng điện áp, loại hai chiều có điện dung khoảng một nửa loại một chiều.

Magnias cung cấp gì

Diode TVS của Magnias bao trùm VRWM từ 5.0 V đến 440 V và công suất xung đỉnh từ 200 W đến 5000 W (10/1000 μs): SMF trong vỏ SOD-123FL (200 W, 400 W), SMA (400 W, 600 W), SMB (600 W, 1000 W), SMBF (1500 W, 3000 W) và SMC (1500 W, 3000 W, 5000 W). Có loại một chiều và hai chiều, với phiên bản không halogen (-H) và AEC-Q101 (-A) cho hầu hết các dòng (xem từng datasheet). Linh kiện DO-218 6600 W / 8000 W nằm ở trang Load Dump, còn linh kiện bảo vệ RS-485 bất đối xứng PT0712JL (12 V / 7 V, SOT23) nằm ở trang ESD.

Câu hỏi thường gặp

TVS chung khác với diode ESD ở chỗ nào?

Cùng vật lý, tối ưu khác nhau. Diode ESD được tối ưu cho điện dung rất thấp và đáp ứng nhanh, với định mức xung từ vài ampe đến vài chục ampe. TVS chung được tối ưu cho năng lượng xung, từ hàng trăm đến hàng nghìn watt ở 10/1000 μs, nhưng điện dung cao hơn nhiều: tốt cho đường nguồn, không tốt cho dữ liệu tốc độ cao.

TVS của tôi nên chịu mức đột biến nào?

Khớp với thử nghiệm hệ thống bạn cần vượt qua. Các mức thử IEC 61000-4-5 là 0.5 kV (mức 1), 1 kV (mức 2), 2 kV (mức 3) và 4 kV (mức 4), cộng thêm mức đặc biệt X. Các tiêu chuẩn sản phẩm thường thử dây-dây thấp hơn dây-đất một mức. Điện áp thử chia cho trở kháng nguồn (2 Ω dây-dây, 12 Ω dây-đất ở cổng nguồn) cho ra dòng đỉnh 8/20 μs mà TVS phải chịu.

TVS có thay được cầu chì không?

Không. TVS ghim điện áp; cầu chì cắt dòng. Dùng cùng nhau, TVS ghim xung, cầu chì (hoặc PTC) cắt dòng quá liên tục.

Có nên thêm điện trở nối tiếp?

Đôi khi. Với sự kiện năng lượng cao, một điện trở nhỏ nối tiếp (1-10 Ω) trước TVS chia sẻ năng lượng và giảm điện áp ghim tại IC. Phổ biến ở RS-485 / CAN / đường cảm biến.

Tại sao TVS hai chiều trên RS-485 lại bất đối xứng?

RS-485 dao động bất đối xứng quanh đất (dải common-mode +12 V / −7 V). TVS hai chiều đối xứng hoặc ghim trong dải bình thường (xấu) hoặc có VBR một bên cao không cần thiết. TVS bất đối xứng như PT0712JL khớp profile bus chính xác.

SMF, SMA, SMB, SMC và DO-218 khác nhau thế nào?

Khác về kích thước và công suất xung đỉnh. SMA (DO-214AC), SMB (DO-214AA) và SMC (DO-214AB) là ba cỡ của họ DO-214; SMF (SOD-123FL) nhỏ hơn và DO-218 lớn hơn. Vỏ TVS được phân cấp theo công suất xung đỉnh, không theo dòng liên tục. Linh kiện Magnias ở 10/1000 μs: SMF 200-400 W, SMA 400-600 W, SMB 600-1000 W, SMBF 1500-3000 W, SMC 1500-5000 W, và linh kiện load dump DO-218 6600-8000 W.

← Trước Diode bảo vệ ESD Tất cả danh mục Tiếp → Load Dump TVS (DO-218)

Đây là gì?

Khi nào bạn cần?

Cách chọn đúng linh kiện

Magnias cung cấp gì

Câu hỏi thường gặp

Diode bảo vệ ESD

Load Dump TVS (DO-218)

Bảo vệ Short-to-VBUS

Bộ lọc chế độ chung + ESD (CMF+ESD)