דיודות TVS

הגן על התכנים שלך עם המגוון הרחב של מדכאי מתח טרנזיינטי שלנו

דיודות Littelfuse TVS משמשות להגנה על רכיבי מוליכים-למחצה מפני טרנזיינטים של מתח גבוה. צמתי ה-P-N של התקנים אלה הם בעלי שטחי חתך גדולים יותר מאלה של דיודות רגילות, דבר המאפשר להם להוליך זרמים גבוהים לאדמה מבלי להינזק. חברת Littelfuse מספקת דיודות TVS עם דירוגי הספק שיא מ-‎200 W עד ‎15 kW ומתחי סטנד-אוף הפוכים (reverse standoff voltages) מ-‎5 V עד 495‎ V.

דיודות TVS
קנה עכשיו

מהן דיודות TVS וכיצד הן משתוות?

דיודות TVS הן רכיבים אלקטרוניים המתוכננים להגן על אלקטרוניקה רגישה מפני מתחים טרנזיינטיים גבוהים. הן יכולות להגיב לאירועי מתח-יתר מהר יותר ממרבית הסוגים האחרים של התקני הגנת מעגלים,ומוצעות במגוון תבניות הרכבה על לוח מעגל, הרכבה משטחית והרכבה בחור-עובר.

ההתקן עובד על ידי הגבלת מתח לרמה מסוימת (מכונה גם התקן "מהדק") עם צמתי P-N בעלי שטח חתך גדול מזה של דיודה רגילה, דבר המאפשר לדיודת ה-TVS להוליך זרמים גבוהים לאדמה מבלי להינזק.

דיודות TVS משמשות בדרך כלל להגנה מפני מאמצי-יתר חשמליים כמו אלו הנגרמים על ידי מכות ברק, מיתוג עומס השראתי ופריקה אלקטרוסטטית (ESD) הקשורה לקווי שידור או נתונים ומעגלים אלקטרוניים.

בעוד שדיודות Littelfuse TVS יכולות להתאים למגוון רחב של יישומי הגנה על מעגלים, הן תוכננו בעיקר להגנה על ממשקי I/O בציוד טלקומוניקציה ותעשייה, מחשבים ומוצרי אלקטרוניקה צרכניים.

מאפייני דיודת ה-Littlefuse TVS כוללים:

עליית התנגדות נמוכה לנחשולים
קיימות עם קוטביות חד-כיווניות ודו-כיווניות
מתחי סטנד-אוף הפוכים נעים מ-5 עד ‎512 V
תואמות RoHS - מצופות בדיל מט נטול עופרת
דירוגי הספק של תבניות הרכבה משטחית מ-‎200 W עד ‎5,000 W
דירוגי הספק של תבניות עם הדקי מוליך ציריים מ-400‎ W עד ‎30,000 W‏ (‎30 kW)
הגנה מפני זרם הספק גבוה קיימת עבור ‎3 kA עד ‎10 kA
הסמכת AEC לסדרות נבחרות

השוואה לטכנולוגיות דיודה אחרות

השוואת טכנולוגיות דיודה
סוג דיודה	יישום	הערות
דיודה קונבנציונלית, מיישרת	בקרת מתח	שימושית ל"היגוי" זרמים גבוהים; המרת AC ל-DC. מופיעה בדרך כלל במארזים גדולים כמו TO-220.
דיודת זנר (Zener)	בקרת מתח	שימושית לוויסות מתח DC בספקי כוח. מופיעה בדרך כלל במארזים בגודל בינוני עד גדול (צירי, TO-220).
דיודת מפולת סיליקון (SAD), מדכא מתח טרנזיינטי (TVS)	הגנת מתח-יתר	שימושיות להגנה על מעגלים החשופים לאירועים בעלי אנרגיה גבוהה כגון נחשולי ברק או טרנזיינטים של מתח כתוצאה ממיתוג מכני של מעגלים חשמליים (EFT). מופיעות בדרך כלל במארזים בגודל בינוני (צירי, DO-214).
מערך דיודות	הגנת מתח-יתר	מערכי דיודות נופלים בקטגוריה הרחבה יותר של מערכי הגנה סיליקון (SPA), שמיועדים להגנה מפני פריקה אלקטרוסטטית (ESD). מופיעים בדרך כלל במארזי הרכבה משטחית קטנים (SOIC-8,‏ SOT-23,‏ SC-70 וכו').
דיודות שוטקי (Schottky)	בקרת מתח	שימושיות ליישור תדר-גבוה (HF) הנדרש עבור ספקי-כוח ממותגים.
דיודת ואראקטור	כוונון RF	היישום היחידי הידוע של הדיודות הוא זה המנצל את מאפיין הקיבול של הצומת.

השוואה לפי מאפיין הפעלה

השוואת מאפייני הפעלה
סוג דיודה	מתח פריצה הפוך (VBR,‏ VZ)	קיבול (CJ)	הערות
דיודה קונבנציונלית, מיישרת	‎800-1500 V	גבוה מאוד	המרת מתח AC ל-DC
דיודת זנר (Zener)	עד ‎100 V	בינוני עד גבוה	ויסות מתח DC
דיודת מפולת סיליקון (SAD)	עד ‎600 V	בינוני	הגנה מפני נחשולי ברק וטרנזיינטים של מתח
מערך דיודות	עד ‎50 V	נמוך (< ‎50 pF)	הגנה מפני ESD של מעגלי נתונים תדר-גבוה

השוואה לפי מבנה התקן

דיודת שוטקי (Schottky) נוצרת על ידי צומת מתכת למוליך למחצה. מבחינה חשמלית, היא מוליכה על ידי נושא הרוב והיא בעלת תגובה מהירה עם זליגת זרם נמוכה יותר ומתח ממתח קדמי (VF). דיודות שוטקי נמצאות בשימוש נרחב במעגלי תדר-גבוה.

דיודות זנר (Zener) נוצרות על ידי החדרה מכוונת של מזהמים לצומת מוליך למחצה P-N. ישנן שתי השפעות פיזיקליות שניתן לכנותן כמצב זנר (אפקט זנר ואפקט מפולת). אפקט זנר (Zener effect) מתרחש כשמופעל מתח הפוך נמוך על צומת P-N שמוליך עקב אפקט קוונטי. אפקט מפולת (Avalanche effect) מתרחש כשמתח גבוה מ-5.5 וולט מופעל בכיוון הפוך על צומת P-N ובו בזמן זוג החור-אלקטרון שנוצר מתנגש בסבכה (Lattice). דיודות זנר המבוססות על אפקט זנר נמצאות בשימוש נרחב כמקורות מתח ייחוס במעגלים אלקטרוניים.

דיודת TVS נוצרת על ידי צומת מוליך למחצה P-N שמתוכנן במיוחד להגנה מפני נחשולי מתח. צומת ה-P-N מצופה בדרך כלל כדי למנוע קשתות מתח מוקדמות במצב לא מוליך. כשמתרחש אירוע מתח טרנזיינטי, דיודת ה-TVS מוליכה כדי להדק את המתח הטרנזיינטי על ידי שימוש באפקט מפולת. דיודות TVS נמצאות בשימוש נרחב כהתקני הגנה ממתח-יתר על מעגלים בטלקומוניקציה, אלקטרוניקה כללית ושווקים של מוצרים צרכניים דיגיטליים להגנה מפני ברקים, ESD וטרנזיינטים של מתח אחרים.

SPA הוא ראשי תיבות של מערכי הגנה סיליקון (Silicon Protection Arrays). זהו מערך דיודות של צמתי P-N משולבים, יחידות SCR או מבני הגנה סיליקון אחרים הארוזים במבנים מרובי פינים. ניתן להשתמש ב-SPA כפתרון משולב של הגנה מפני ESD, ברקים ו-EFT עבור טלקומוניקציה, אלקטרוניקה כללית ושווקי מוצרים צרכניים דיגיטליים, היכן שקיימות הזדמנויות הגנה מרובות. לדוגמה, ניתן להשתמש בו עבור הגנה מפני ESD ביציאות HDMI,‏ USB ו-Ethernet.