Diodo de supresión de voltaje transitorio - Transient-voltage-suppression diode

Diodo TVS
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Dispositivos STMicroelectronics Transil TVS
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Principio de funcionamiento avería por avalancha
Símbolo electrónico
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Un diodo de supresión de voltaje transitorio ( TVS ) , también transil o tirador , es un componente electrónico que se utiliza para proteger la electrónica de picos de voltaje inducidos en los cables conectados.

Descripción

El dispositivo funciona desviando el exceso de corriente cuando el voltaje inducido excede el potencial de ruptura por avalancha . Es un dispositivo de sujeción que suprime todas las sobretensiones por encima de su tensión de ruptura. Se reinicia automáticamente cuando desaparece la sobretensión, pero absorbe mucha más energía transitoria internamente que un dispositivo de palanca de clasificación similar .

Comparación de componentes de TVS

Tipo de componente
Tiempo de protección
Voltaje de protección
Disipación de energía
Desempeño confiable
Vida esperada		 Otras
consideraciones
TUBO DE GAS > 1 μs 60−100 V Nulo No Limitado Solo 50-2500 oleadas.
Puede cortocircuitar la línea eléctrica.
MOV 10-20 ns > 300 V Nulo No Degrada Requiere fusión. Degrada.
Nivel de voltaje demasiado alto.
TV AVALANCHE 50 ps 3-400 V Bajo sí Largo Disipación de baja potencia.
Bidireccional también disponible.
TELEVISORES THYRISTOR <3 ns 30-400 V Nulo sí Largo Alta capacitancia.
Sensible a la temperatura.

Un diodo de supresión de voltaje transitorio puede ser unidireccional o bidireccional. Un dispositivo unidireccional opera como un rectificador en la dirección de avance como cualquier otro diodo de avalancha , pero está hecho y probado para manejar corrientes pico muy grandes.

Un diodo de supresión de voltaje transitorio bidireccional se puede representar mediante dos diodos de avalancha opuestos entre sí en serie y conectados en paralelo con el circuito a proteger. Si bien esta representación es esquemáticamente precisa, físicamente los dispositivos ahora se fabrican como un solo componente.

Un diodo de supresión de voltaje transitorio puede responder a sobretensiones más rápido que otros componentes comunes de protección contra sobretensiones, como varistores o tubos de descarga de gas (GDT) . La sujeción real ocurre en aproximadamente un picosegundo , pero en un circuito práctico, la inductancia de los cables que conducen al dispositivo impone un límite más alto. Esto hace que los diodos de supresión de voltaje transitorio sean útiles para la protección contra transitorios de voltaje muy rápidos y a menudo dañinos. Estos rápidos transitorios de sobretensión están presentes en todas las redes de distribución y pueden ser causados ​​por eventos internos o externos, como rayos o arcos de motor.

Diodo TVS como matriz

Los supresores de voltaje transitorio fallarán si están sujetos a voltajes o condiciones más allá de las que el producto en particular fue diseñado para adaptarse. Hay tres modos clave en los que el TVS fallará: dispositivo corto, abierto y degradado.

Los diodos TVS a veces se denominan transorbs, de la marca comercial Vishay TransZorb .

TVS combinados y diodo de riel a riel (unidireccional)

Caracterización

Un diodo TVS se caracteriza por:

  • Corriente de fuga : la cantidad de corriente conducida cuando el voltaje aplicado está por debajo del voltaje de separación inverso máximo.
  • Voltaje de separación inverso máximo : el voltaje por debajo del cual no se produce una conducción significativa.
  • Voltaje de ruptura : el voltaje al que se produce una conducción significativa y especificada.
  • Voltaje de sujeción : el voltaje al que el dispositivo conducirá su corriente nominal completa (cientos a miles de amperios ).
  • Capacitancia parasitaria : el diodo no conductor se comporta como un capacitor , que puede distorsionar y corromper las señales de alta velocidad. Generalmente se prefiere una capacitancia más baja.
  • Inductancia parasitaria : debido a que la conmutación de sobretensión real es tan rápida, la inductancia del paquete es el factor limitante para la velocidad de respuesta.
  • Cantidad de energía que puede absorber: debido a que los transitorios son tan breves, inicialmente toda la energía se almacena internamente como calor; un disipador de calor solo afecta el tiempo de enfriamiento posterior. Por lo tanto, un TVS de alta energía debe ser físicamente grande. Si esta capacidad es demasiado pequeña, la sobretensión posiblemente destruirá el dispositivo y dejará el circuito desprotegido.

Ver también

Referencias

Otras lecturas

  • Consideraciones de diseño y teoría de TVS / Zener ; ON Semiconductor; 127 páginas; 2005; HBD854 / D. (Descarga gratuita de PDF)

enlaces externos