چه هستند؟ TVS دیودهای

در این مطلب، کاراکیت یکی از قطعات الکترونیکی را که برای محافظت مدارهای حساس به کار می روند معرفی می نماید که نام آن دیود TVS است. TVS سرنام عبارت Transiant Voltage Suppression است که به معنی جلوگیری از ولتاژ گذرا می باشد.

دیودهای TVS قطعات پیوند PN حالت جامدی هستند که برای محافظت از نیمه هادی های حساس در برابر اثرات مخرب ولتاژ گذرا طراحی شده اند. نماد شماتیک دیود TVS در شکل زیر نشان داده شده است.

KARAKIT.IR KARAKIT.IR
یک طرفه و دو طرفه TVS دیود

ویژگی های الکتریکی این قطعه به وسیله عامل هایی مانند محل اتصال، غلظت ناخالصی، و مقاومت ویژه زیرلایه تعیین می شود. توان تحمل در برابر جهش توان و جهش جریان در دیود TVS متناسب با محل اتصال پیوند PN آن است. این دیودها با نواحی پیوند بزرگ ساخته می شوند تا ولتاژهای بالا گذر را جذب کنند. در حالی که منحنی مشخصه V-I دیود TVS شبیه منحنی مشخصه V-I دیود زنر است، اما دیودهای TVS به طور خاص برای جلوگیری از ولتاژ گذرا طراحی و آزمایش شده اند، برخلاف دیودهای زنر که برای تنظیم ولتاژ طراحی و تعریف شده اند.

دیودهای TVS به عنوان عناصر حفاظت موازی عمل می کنند و چگونگی استفاده از آنها در مدار شکل زیر نمایش داده شده است.

circuit protected by TVS diode
TVS مدار حفاظت شده توسط دیود

در شرایط کاری عادی، دیود TVS امپدانس بالایی را در مدار تحت محافظت بروز می دهد. در حالت ایده ال، این قطعه مدار باز به نظر می رسد، اما در عمل مقدار کمی جریان نشتی وجود دارد. وقتی ولتاژ کاری مدار محافظت شده از حد مجاز فراتر برود، پدیده بهمنی اتصال دیود TVS یک مسیر کم امپدانس را برای جریان گذرا مهیا می کند. در نتیجه، جریان گذرا به بیرون از اجزای محافظت شده منحرف می شود و از طریق دیود TVS تغییر جهت می دهد و ولتاژ مدار محافظت شده به ولتاژ برش خورده توسط دیود TVS محدود می گردد. دیود پس از تمام شدن تهدید گذرا به حالت امپدانس بالا برمی گردد. دیودهای TVS تا زمانی که در محدوده تعیین شده کار کنند، نه کهنه و نه فرسوده خواهند شد و هیچ گونه تنزلی در پارامترهای الکتریکی وجود نخواهد داشت.

یکی از ویژگی های اولیه دیود TVS زمان واکنش آن است. شکست بهمنی از لحاظ نظری در چند پیکو ثانیه اتفاق می افتد که اندازه گیری آن خیلی سخت است. بنابراین، دیودهای TVS اغلب به عنوان قطعاتی با پاسخ دهی تقریبا بلافاصله شناخته می شوند.

دیودهای TVS در طیف گسترده ای از ولتاژهای کاری در دسترس هستند. محدوده ولتاژ نمونه های اولیه از 5 ولت تا 440 ولت است. اما پیشرفت های صورت گرفته در تکنولوژی TVS نمونه هایی را حاصل کرده که عملکردی در بازه 2.8 و 3.3 ولت دارند.

زمان واکنش سریع دیودهای TVS و ولتاژبرش پایین، آنها را برای محافظت بردها و نیمه هادی ها و دیگر قطعات حساس، ایده ال ساخته است، مانند کاربردهایی شامل خطوط داده و سیگنال، ریزپردازنده ها و حافظه MOS، خطوط برق AC و تجهیزات مخابراتی.

امیدواریم این مطلب که توسط کاراکیت برای شما مهیا شده است سودمند واقع شده باشد.

karakit