I. Giới thiệu về TVS
Đi-ốt triệt tiêu điện áp thoáng qua (TVS) là thiết bị bảo vệ thường được sử dụng trong các mạch cung cấp điện để cung cấp khả năng miễn nhiễm với hiện tượng phóng tĩnh điện (ESD) và tăng điện áp.
Một quy trình điển hình để xử lý quá điện áp trong mạch điện là kết nối các thiết bị bảo vệ này song song với mạch cấp nguồn để chúng có thể bảo vệ hệ thống trong trường hợp điện áp tăng vọt. Trong điều kiện điện áp bình thường, diode TVS hoạt động như thể nó hở mạch. Khi vượt quá điện áp bình thường, mối nối đi-ốt TVS dẫn điện, làm cho quá điện áp được chuyển hướng khỏi mạch an toàn và dòng điện sau đó được chuyển hướng qua đi-ốt kẹp.
Điốt triệt tiêu điện áp thoáng qua chủ yếu được sử dụng để bảo vệ chất bán dẫn trong mạch và các thiết bị nhạy cảm, nhưng cũng để bảo vệ mạch tín hiệu và nguồn thứ cấp.
Do khả năng đáp ứng, điện áp chính xác, điện áp kẹp thấp và nhiều ưu điểm khác, điốt TVS phù hợp để bảo vệ các thiết bị trong các lĩnh vực cực kỳ quan trọng như hàng không vũ trụ, quốc phòng, y tế và viễn thông.
II.Ba ứng dụng chính của TVS trong các mạch điện phức tạp
Đi-ốt TVS cung cấp khả năng bảo vệ cho mạch điện của bạn với nhiều định mức dòng điện khác nhau và khả năng bảo vệ của chúng tăng lên theo diện tích tiếp giáp, giúp chúng dễ dàng hấp thụ dòng điện thoáng qua cao hơn. Chúng được thiết kế đặc biệt để triệt tiêu điện áp thoáng qua với các dòng điện khác nhau. Ngoài ưu điểm này, bạn cũng nên cân nhắc lựa chọn chất bán dẫn TVS để bảo vệ mạch điện phức tạp của mình.
1. Khả năng bảo vệ hệ thống mạch khỏi quá áp, quá dòng
Đi-ốt TVS hoạt động ổn định để bảo vệ mạch điện của bạn khỏi bị nóng trong quá trình hoạt động. Bằng cách giảm bất kỳ điện áp hoạt động nhất thời nào của chất bán dẫn và IC, điốt giúp giảm lượng nhiệt sinh ra và kéo dài tuổi thọ của mạch. Hiện tượng quá điện áp (ví dụ: xung điện áp) có thể xảy ra khi điện áp trong mạch cao hơn phạm vi giới hạn thiết kế, dẫn đến điện áp tăng vọt và hư hỏng đáng kể cho thiết bị. Trong những trường hợp như vậy, điốt TVS chủ yếu đóng vai trò bảo vệ quá áp để tránh làm hỏng các linh kiện điện tử và phóng điện.
2. Chúng được sử dụng làm kẹp điện áp để hạn chế quá điện áp thoáng qua
Điốt TVS kẹp điện áp nhất thời để giảm biên độ của điện áp quá độ trong hệ thống mạch. Là một thiết bị kẹp giới hạn điện áp ở một mức cố định, điốt kẹp bắt đầu kẹp ngay khi điện áp ngưỡng hiện tại tăng trên một giới hạn đã đặt. Điốt hấp thụ điện áp dư thừa để bảo vệ mạch và khi điện áp cảm ứng vượt quá điện áp đánh thủng tuyết lở, điốt TVS sẽ hấp thụ năng lượng dư thừa của quá điện áp. Khi quá điện áp giảm xuống mức bình thường hoặc dưới ngưỡng điện áp đặt trước, diode sẽ trở về chế độ không dẫn điện.
3. Nâng biên độ lên mức dễ kiểm soát nhất
Các thiết bị bảo vệ phải hoạt động nhanh chóng để kiểm soát dòng điện và điện áp trong mạch. Chất bán dẫn TVS phản ứng rất nhanh với các kích thích để kiểm soát biên độ. Lý do là vì chúng là các điốt thể rắn hấp thụ các tác động đột ngột hoặc thoáng qua của quá điện áp bằng cách điều chỉnh biên độ và đưa nó về mức an toàn. Chúng cung cấp khả năng bảo vệ rộng rãi trong khu vực vận hành an toàn để cung cấp khả năng bảo vệ nhanh chống lại điện áp và dòng điện quá mức. Các điốt này là một phần thiết yếu của các thiết bị bảo vệ thành phần bán dẫn cơ bản để hạn chế biên độ và bảo vệ mạch.
Mặc dù khả năng bảo vệ mạch đáng tin cậy trong các môi trường được đặc trưng bởi sự hiện diện của các giao diện có thể tráo đổi nóng và sét đánh là điều cần thiết, nhưng khả năng chống sét lan truyền đạt được tốt nhất bằng cách sử dụng chất bán dẫn TVS để kẹp quá điện áp ở mức được bảo vệ ở đầu vào của hệ thống mạch. Điều quan trọng là chọn đúng thiết bị TVS cho một ứng dụng điện nhất định. Người sử dụng hoặc kỹ sư điện cần nhận thức cẩn thận về các chức năng khác nhau được cung cấp bởi một loại thiết bị điện áp nhất thời. Lựa chọn thiết bị cẩn thận có thể giúp nâng cao chức năng của thiết bị bảo vệ.
