TVS 다이오드는 무엇입니까?

전자 장치의 빠른 개발 시대에는 회로를 과도 전압 영향으로부터 보호하는 것이 중요합니다. TV (과도 전압 억제제) 다이오드는 주요 회로 보호 장치로서 대체 할 수없는 역할을합니다. 이 기사는 정의, 특성, 작업 원칙, 응용 프로그램, 선택, 제너 다이오드의 차이 및 테스트 방법에 대해 종합적으로 정교하게 정교하게 설명합니다.TVS 다이오드. https://www.sic-components.com/tvs-diodes

무엇입니까?TVS 다이오드?

TVS 다이오드의 주요 특성

빠른 응답 : TVS 다이오드매우 짧은 시간 내에 (보통 피코 초 범위에서 나노초 범위에서) 과도 전압에 반응 할 수 있으며, 고 임피던스 상태에서 저 임플런스 상태로 빠르게 전환되며, 과전압을지면으로 신속하게 우회하여 회로에 대한 빠른 보호를 제공합니다.

높은 서지 흡수 용량 :그것은 여러 킬로와트까지 일시적인 전력을 견딜 수 있고, 많은 양의 에너지를 흡수하고, 과전압을 효과적으로 억제하며, 가혹한 전압 환경에서 회로의 정상적인 작동을 보장 할 수 있습니다.

낮은 누출 전류 :정상적인 작동 전압 하에서, TVS 다이오드는 고 임피던스 상태에 있으며, 유출 전류가 매우 작은 누설 전류 만 통과하며, 이는 회로의 정상적인 작동에 거의 영향을 미치지 않으며 회로의 안정성 및 저전력 소비 특성을 보장합니다.

넓은 전압 범위 :다양한 분해 전압 및 클램핑 전압 사양이 있으며, 이는 저전압 소비자 전자 장치에서 고전압 산업 응용 시나리오로 덮여있는 다양한 전압 레벨의 회로 보호 요구 사항에 적용될 수 있습니다.

TVS 다이오드의 유형

단방향 TVS 다이오드:회로에서 단방향 TV 다이오드의 기능은 정류기 다이오드의 기능과 유사합니다. 전방 동도가 될 때는 일반 다이오드와 같으며 역전 전압이 분해 전압에 도달하면 눈사태 분해 상태로 빠르게 들어가서 과도 전압을 클램핑합니다. 회로를 전방 과전압 및 역시적 일시적 전압으로부터 보호하기 위해 DC 전원 공급 장치 회로, 단극 신호 라인 등에 일반적으로 사용됩니다.

양방향 TVS 다이오드 : 양방향 TV 다이오드연속 연결된 2 개의 단방향 TVS 다이오드와 동일 할 수 있습니다. 양수 및 음성 방향으로 과도 전압을 방지 할 수 있습니다. AC 회로, 양방향 신호 라인 및 데이터 라인 및 통신 인터페이스와 같은 양수 및 음극의 서지에 대한 보호가 필요한 시나리오에 적합합니다. 단방향 TVS 다이오드와 비교하여 응용 시나리오는 더 광범위하고 유연합니다.

TVS 다이오드의 작동 원리

TVS 다이오드의 전형적인 응용

전력 회로 보호 :전원 공급 장치의 입력 및 출력 끝에서 TVS 다이오드는 전원 그리드, 전원 스위치 등으로 생성 된 과도 스파이크에서 서지 전압을 효과적으로 억제하고 전원 모듈 및 전원 공급 장치에 연결된 다양한 전자 장치를 보호하고 전원 시스템의 안정적인 작동을 보장 할 수 있습니다.

통신 인터페이스 보호 :USB, 이더넷 및 RS-232와 같은 통신 인터페이스 회로에서 TVS 다이오드는 정전기 방전, 전자기 간섭 (EMI) 등으로 인한 과도 전압으로부터 보호 할 수 있으며 데이터 전송의 정확성과 신뢰성을 보장하며 과거 칩으로 인해 인터페이스 칩이 손상되는 것을 방지 할 수 있습니다.

자동차 전자 시스템 :자동차의 작동 중에 전기 시스템은 엔진 점화 및 하중 스위칭으로 생성 된 과도 전압과 같은 다양한 복잡한 전압 간섭에 직면하게됩니다. TVS 다이오드는 자동차 전자 제어 장치 (ECUS), 센서, 차량 내 통신 장치 등의 회로에서 널리 사용되어 전압 영향으로부터 이러한 주요 전자 구성 요소를 보호하고 자동차 전자 시스템의 안정성과 신뢰성을 향상시킵니다.

산업 자동화 장비 :산업 환경에서 전자기 간섭 및 번개 타격과 같은 요인은 장비 회로에서 과전압 현상을 유발할 수 있습니다. TVS 다이오드는 장비의 항 회의 능력을 향상시키고 산업 생산의 연속성과 안전을 보장 할 수있는 산업 자동화 장비의 제어 회로, 센서 인터페이스, 모터 드라이브 회로 등에 사용됩니다.

TVS 다이오드 선택에 대한 고려 사항

고장 전압 (VBR) :TVS 다이오드의 분해 전압은 회로의 정상 작동 전압에 따라 선택되어 정상 작동 중에 수행하지 않도록하고 과전압이 발생할 때 적시에 응답 할 수 있습니다. 일반적으로 VBR은 회로의 최대 정상 작동 전압보다 약간 높아야하며 특정 안전 마진을 남깁니다.

클램핑 전압 (VCL) :클램핑 전압은 TVS 다이오드가 과도 전류를 견딜 때 전압을 제한하는 레벨입니다. 이 값이 낮을수록 보호 회로의 보호 효과가 더 좋습니다. 선택할 때는 회로를 효과적으로 보호하기 위해 VCL이 보호 된 구성 요소의 최대 내용 전압보다 낮도록해야합니다.

피크 펄스 전력 (PPM) : 가능한 과도 전압의 에너지에 따라 피크 펄스 전력이 충분한 TVS 다이오드를 선택하여 손상되지 않고 과도 에너지를 흡수 할 수 있도록하십시오. PPM은 과도 전압이 생성 할 수있는 최대 전력보다 커야합니다.

패키지 양식 :TVS 다이오드에는 Surface Mount 패키지 (SOT, SMD 등) 및 통로 패키지 (DO-41, DO-15 등)와 같은 다양한 패키지 양식이 있습니다. 패키지 양식의 선택은 회로 보드의 레이아웃, 설치 방법 및 열 소산 요구 사항과 같은 요소를 고려해야합니다.

응답 시간 : 과도 전압에 대한 응답 속도에 대한 요구 사항이 높은 회로의 경우 짧은 응답 시간이있는 TVS 다이오드를 선택하여 과도 전압이 발생할 때 적시에 보호 역할을 수행 할 수 있도록해야합니다.

TVS 다이오드와 제너 다이오드 (ZD)의 차이점

응용 프로그램 목적 :제너 다이오드는 주로 안정적인 전압 특성을 사용하여 전압 조절에 주로 사용됩니다. 대조적으로, TVS 다이오드는 주로 과전압 보호에 사용되며, 회로에서 과도 전압이 발생할 때 회로를 보호하기 위해 에너지를 흡수하기 위해 신속하게 수행됩니다.

전압 매개 변수 :제너 다이오드는 지정된 저 전류 범위 내에서 비교적 안정적으로 유지되는 제너 전압 (VZ)에 중점을 둡니다. TVS 다이오드에는 두 가지 중요한 매개 변수, 즉 리버스 스탠드 오프 전압 (VRWM)과 파괴 전압 (VBR)이 있습니다. VRWM은 정상 작동 중에 분해되지 않는 전압이며, VBR은 전도가 보호를 위해 시작하는 전압입니다. 또한 클램핑 전압 (VCL)은 과전압 수준을 제한하는 데 사용됩니다.

현재 취급 용량 :제너 다이오드는 일반적으로 큰 현재 상황에 적합하지 않으며 주로 작은 신호 회로에서 작동합니다. TVS 다이오드는 대규모 과도 전류를 견딜 수 있으며, 일반적으로 과전압 과도기 동안 에너지 흡수에 대처하기 위해 여러 암페어에서 수십 개의 암페어 범위에서 전류를 처리 할 수 ​​있습니다.

TV와 Schottky Diodes의 차이점은 무엇입니까?

기능 : Schottky Diodes는 주로 사용됩니다낮은 전방 전압 강하 (예 : 0.2V -0.4V), 높은 스위칭 속도를 갖는 정류 및 고주파 응용 분야에 적합합니다. TVS 다이오드는 과도 전압 보호, 과전압 클램핑 및 전압 서지로부터 회로를 보호하기위한 것입니다.

전압 및 전류 처리 : Schottky Diodes는 정상 작동 조건에서 특정 전방 및 역전 전류 및 전압에 대한 평가입니다. TVS 다이오드는 과전압 이벤트 중에 큰 과도 전류를 처리하도록 설계되었으며 보호 목적으로 특정 분해 및 클램핑 전압 등급을 갖습니다.

작동 원리 : Schottky Diodes는 금속과 반도체 사이의 Schottky 장벽을 기반으로 작동합니다. TVS 다이오드는 과전압을 방지하기 위해 눈사태 고장 또는 제너 분해 원칙을 기반으로 작동합니다.

TVS 다이오드에 대한 포괄적 인 테스트 안내서

고장 전압 테스트

테스트 장비 : DC 전원 공급 장치, 전류 제한 저항, 전압계 및 전류계가 필요합니다.

테스트 단계 : TVS 다이오드를 전류 제한 저항과 DC 전원 공급 장치에 직렬로 연결하고 전원 공급 장치 전압을 점차적으로 증가시키고 전압계 및 전류로 TVS 다이오드를 가로 질러 전압을 모니터링합니다. 전류가 갑자기 급격히 증가하면 현재 전압은 파괴 전압 (VBR)입니다. 이 값을 기록하고 장치 사양과 비교하여 요구 사항을 충족하는지 여부를 결정하십시오.

클램핑 전압 테스트

테스트 장비 : 펄스 발생기, 오실로스코프 및 하중 저항.

테스트 단계 :펄스 생성기를 사용하여 시뮬레이션 된 과도 전압 펄스를 생성하고 TVS 다이오드 및 하중 저항에 연결된 회로에 적용하십시오. 오실로스코프를 통해 TVS 다이오드의 전압 파형을 관찰하십시오. TVS 다이오드가 펄스의 작용하에 수행 될 때 가장 높은 전압 값은 클램핑 전압 (VCL)입니다. 이 값이 지정된 범위 내에 있는지 확인하십시오.

멀티 미터로 테스트

멀티 미터 설정 :멀티 미터를 다이오드 테스트 모드로 설정하십시오.

극성 판단 및 테스트 :TVS 다이오드의 식별에 따라 양극과 음극을 결정하십시오. 멀티 미터의 빨간색 프로브를 양극에 연결하고 검은 색 프로브를 캐소드에 연결하십시오. 다이오드가 정상 인 경우, 멀티 미터는 특정 전방 전압 강하 (실리콘 TVS 다이오드의 경우 약 0.7V)를 표시하고 일부 멀티 미터가 경고됩니다. 그런 다음 프로브를 교환하고 역 저항을 측정하십시오. 정상적인 상황에서는 고 저항 상태 (무한 또는 무한)를 표시해야합니다. 측정 결과가 위의 조건을 충족하지 않으면 TVS 다이오드에 결함이있을 수 있음을 나타냅니다.

나쁜 징후TVS 다이오드

단락:TVS 다이오드가 전방 및 역 측정 및 전류 모두에서 저항 상태를 나타내는 경우 전류가 자유롭게 전달 될 수있는 경우 단락 및 보호 기능의 손실을 나타냅니다.

개방 회로 :전방 및 역 측정 중에 높은 저항이 표시되고 전류가 통과되지 않으면 TVS 다이오드가 개방형으로 회로를 보호 할 수 없음을 나타냅니다.

성능 저하 :테스트 프로세스 중에, 분해 전압 및 클램핑 전압과 같은 매개 변수가 사양에 지정된 범위에서 벗어나거나 누출 전류가 크게 증가하면 TVS 다이오드의 성능이 저하되어 회로를 효과적으로 보호 할 수 없으며 적시에 교체해야한다는 것을 나타냅니다.

sic다양한 회로의 보호 요구 사항을 완전히 충족 할 수있는 대량의 완전 및 고품질 TVS 다이오드 (https://www.sic-components.com/tvs-diodes)를 보유하고 있습니다. 이 제품은 저전압 회로에 적합한 저전압 모델에서 고전압 환경 및 그 사이의 모든 것을 처리 할 수있는 고전압 사양에 이르기까지 다양한 유형을 다룹니다. 전력 측면에서, 소규모 응용 시나리오의 경우, 높은 펄스 전력을 견딜 수있는 고전력 회로의 경우 SIC의 TVS 다이오드는 안정적인 보호를 제공 할 수 있습니다. 이 TVS 다이오드는 고급 제조 공정을 채택하고 빠른 응답의 특성을 가지므로 전압 과도에 즉시 반응하고 안전한 수준에서 전압을 클램핑하며 민감한 전자 부품을 효과적으로 보호 할 수 있습니다. SIC의 TVS 다이오드는 탁월한 성능과 풍부한 제품 라인을 통해 수많은 산업에서 회로의 안정적인 작동을 보장하기위한 이상적인 선택이되었습니다.

FQA :

1.TV와 정상적인 다이오드의 차이점은 무엇입니까?

기능 : 정류기 다이오드와 같은 정상 다이오드는 정류, 경우에 따라 전압 조절 및 신호 처리를위한 것입니다. TVS 다이오드는 특히 과도 전압 보호를위한 것이며, 과전압 이벤트에 반응하고 회로를 보호하기 위해 전압을 클램핑합니다.

전압 처리 : 정상 다이오드는 특정 전방 전압 강하 (예 : 실리콘 다이오드의 경우 약 0.7V)를 가지며 특정 순방향 및 역전 전압에 대해 등급이 매겨집니다. TVS 다이오드는 지정된 고장 전압 및 클램핑 전압으로 과전압 이벤트 동안 높은 과도 전압 및 전류를 처리하도록 설계되었습니다.

응답 시간 : TVS 다이오드는 과도 이벤트에 빠르게 반응하는 반면, 정상적인 다이오드는 비교적 느린 응답을 갖는 반면.

2. TVS 다이오드는 어디에 사용됩니까?

TVS 다이오드는 서지 및 스파이크로부터 보호하기 위해 전원 공급 장치 회로를 포함한 다양한 회로에서 사용됩니다. ESD 및 EMI 유도 과도 전압으로부터 보호하기 위해 USB, 이더넷 및 Rs -232와 같은 통신 인터페이스; ECU, 센서 및 IN 차량 통신 시스템의 자동차 전자 장치; 제어 회로, 모터 구동 회로 및 센서 인터페이스의 산업용 자동화; 스마트 폰, 태블릿 및 랩톱과 같은 소비자 전자 제품은 전압 변동으로부터 내부 회로를 보호합니다.

3. 왜 과도 전압 보호를 위해 Schottky 다이오드를 사용하지 않습니까?

Schottky Diodes는 주로 정류를위한 것이며, 낮은 전압 강하와 높은 스위칭 속도를 특징으로합니다. 그들은 서지 및 ESD와 관련된 높은 과도 전압 및 전류를 처리하도록 설계되지 않았습니다. TVS 다이오드의 주요 함수 인 과도 과전압을 클램핑하는 능력이 부족하므로 많은 경우 과도 전압 보호에 적합하지 않습니다.

4. TVS 다이오드는 어떻게 측정됩니까?

전기 매개 변수 : 파괴 전압 (VBR), 클램핑 전압 (VCL), 피크 펄스 전력 (PPM) 및 누출 전류와 같은 파라미터가 측정됩니다. 분해 전압은 다이오드가 분해 될 때까지 다이오드의 전압을 점차적으로 증가시킴으로써 측정됩니다. 클램핑 전압은 과도 전압 펄스를 적용하는 동안 측정하여 전도 중 다이오드를 가로 지르는 전압을 관찰합니다. 피크 펄스 전력은 에너지 처리 용량과 관련이 있으며 누출 전류는 정상 작동 전압 조건에서 측정됩니다.

회로의 성능 : 회로에서 TVS 다이오드의 성능은 과도 전압 이벤트 (예 : 펄스 생성기를 사용하여 서지 생성)를 시뮬레이션하고 TVS 다이오드가 회로를 보호하는 방법을 관찰하여 보호 된 구성 요소가 손상으로부터 안전한지 확인함으로써 평가 될 수 있습니다.

5. TVS 다이오드가 실패하게하는 원인은 무엇입니까?

과도한 전압 또는 전류 : 과도 전압 또는 전류가 TVS 다이오드의 정격 값을 초과하면 번 아웃 또는 짧은 회로와 같은 손상을 유발할 수 있습니다.

과열 : 고전류 또는 높은 전력 조건에서 지속적인 작동은 과열을 유발하여 성능 저하와 결국 고장을 일으킬 수 있습니다.

노화 : 시간이 지남에 따라 TVS 다이오드의 성능은 분해 전압 및 클램핑 전압의 변화와 같은 노화 효과로 인해 저하 될 수 있습니다.

전기 스트레스 : 일시적 사건에 반복적으로 노출되면 누적 손상이 발생하여 수명과 보호 능력이 점차 줄어 듭니다.

6. 다이오드에 너무 많은 전류가 있으면 어떻게됩니까?

과열 : 과도한 전류는 다이오드가 다량의 열을 발생시켜 내부 성분의 용융 또는 반도체 재료의 분해와 같은 열 손상을 초래할 수 있습니다.

BREALDOWN : TVS 다이오드의 경우, 전류가 과도 이벤트 중에 정격 값을 초과하면 비정상적인 고장을 일으켜 다이오드의 짧은 회로 또는 고장으로 이어질 수 있습니다.

성능 저하 : 정류 또는 기타 응용 분야에 사용되는 정상적인 다이오드의 경우 과도한 전류는 전방 전압 강하 및 역 누출 전류 특성에 영향을 미쳐 시간이 지남에 따라 성능이 저하 될 수 있습니다.

7. TVS 다이오드를 어떻게 선택합니까?

고장 전압 : 회로의 최대 정상 작동 전압보다 약간 높은 분해 전압이있는 TVS 다이오드를 선택하십시오.

클램핑 전압 : 클램핑 전압은 보호 된 구성 요소의 최대 내용 전압보다 낮아야합니다.

피크 펄스 전력 : 회로의 예상 과도 에너지를 기반으로 충분한 피크 펄스 파워가있는 TVS 다이오드를 선택하십시오.

응답 시간 : 과도 전압에 대한 응답 속도에 대한 요구 사항이 높은 회로의 경우 짧은 응답 시간이있는 TVS 다이오드를 선택하십시오.

패키지 양식 : 패키지 양식을 선택할 때 회로 보드, 설치 방법 및 열 소산 요구 사항의 레이아웃을 고려하십시오.

8. TVS 다이오드의 장점은 무엇입니까?

빠른 응답 : TVS 다이오드는 일반적으로 피코 초 (피코 초) - 나노초 범위의 과도 전압 이벤트에 빠르게 응답 할 수있어 회로를 즉시 보호 할 수 있습니다.

높은 서지 흡수 : 높은 피크 펄스 전력 등급으로 많은 양의 과도 에너지를 흡수하여 전압 스파이크로 인한 손상으로부터 민감한 부품을 보호 할 수 있습니다.

낮은 누출 전류 : 정상적인 작동 조건에서 TVS 다이오드는 누출 전류가 매우 낮아서 회로의 정상 작동에 미치는 영향을 최소화하고 전력 소비를 유지하는 데 도움이됩니다.

넓은 전압 범위 : 다양한 파괴 전압 및 클램핑 전압 사양으로 사용 가능한 TVS 다이오드는 다양한 전압 - 레벨 회로에 사용할 수 있습니다.

신뢰할 수있는 보호 : ESD, 번개 타격 및 전원 공급 장치 변동과 같은 다양한 과도 전압 소스에 대한 안정적인 보호 기능을 제공하여 전자 시스템의 전반적인 신뢰성을 향상시킵니다.

9. Varistor와 TVS 다이오드의 차이점은 무엇입니까?

작동 원리 : Varistors는 전압으로 저항의 변화에 ​​따라 작동합니다. TVS 다이오드는 반도체의 눈사태 고장 또는 제너 분해 원리를 기반으로 작동합니다.

응답 시간 : TVS 다이오드는 일반적으로 마이크로 초 범위에서 응답 시간을 가질 수있는 바리스터에 비해 더 빠른 응답 시간 (피코 초에서 나노초)을 갖는다.

전압 및 전류 처리 : 바라스터는 비교적 큰 과도 전류를 처리 할 수 ​​있지만 클램핑 전압 특성은 TVS 다이오드의 것만 큼 정확하지 않을 수 있습니다. TVS 다이오드는 과전압 이벤트 중에 특정 수준에서 전압을 클램핑하도록 설계되었습니다.

응용 시나리오 : Varistors는 종종 일반적인 과전압 보호를 위해 전원 공급 장치 회로에 사용됩니다. TVS 다이오드는 통신 인터페이스, 제어 회로 및 정확한 전압 클램핑 및 빠른 응답이 필요한 기타 응용 분야에서 민감한 전자 부품을 보호하는 데 더 적합합니다.

10. TVS 다이오드를 직렬로 넣을 수 있습니까?

예, TVS 다이오드는 직렬로 넣을 수 있습니다. 이는 직렬 조합의 총 분해 전압이 분해 전압의 합이므로 더 높은 분해 전압이 필요한 응용 분야에서 유용합니다.

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