I. Introdução ao TVS
Os diodos supressores de tensão transitória (TVS) são dispositivos de proteção normalmente usados em circuitos de fonte de alimentação para fornecer imunidade a descarga eletrostática (ESD) e picos de tensão.
Um processo típico para lidar com a sobretensão em um circuito é conectar esses dispositivos de proteção em paralelo com o circuito de alimentação para que possam proteger o sistema em caso de surto de tensão. Sob condições normais de tensão, o diodo TVS opera como se fosse um circuito aberto. Quando a tensão normal é excedida, a junção do diodo TVS conduz, fazendo com que a sobretensão seja desviada do circuito de segurança e a corrente seja então desviada através do diodo de fixação.
Os diodos de supressão de tensão transitória são usados principalmente para proteger semicondutores em circuitos e dispositivos sensíveis, mas também para proteger circuitos secundários de energia e sinal.
Devido à sua capacidade de resposta, tensão precisa, baixa tensão de grampo e muitas outras vantagens, os diodos TVS são adequados para proteger dispositivos em áreas extremamente importantes, como aeroespacial, defesa, médica e telecomunicações.
II. Três aplicações principais para TVS em circuitos complexos
Os diodos TVS fornecem proteção para seus circuitos com uma ampla gama de diferentes classificações de corrente e sua capacidade de proteção aumenta com a área de junção, facilitando a absorção de correntes transitórias mais altas. Eles são projetados especificamente para suprimir tensões transitórias com correntes diferentes. Além dessa vantagem, você também deve considerar a escolha de semicondutores TVS para proteger seus circuitos complexos.
1. Capacidade de proteger os sistemas de circuito contra sobretensão e sobrecorrente
Os diodos TVS trabalham consistentemente para proteger seu circuito do calor durante a operação. Ao reduzir quaisquer tensões operacionais transitórias de semicondutores e ICs, os diodos ajudam a reduzir a quantidade de calor gerado e prolongam a vida útil do circuito. Eventos de sobretensão (por exemplo, picos de tensão) podem ocorrer quando a tensão em um circuito é maior que sua faixa limite de projeto, resultando em surtos e danos consideráveis ao dispositivo. Nesses casos, os diodos TVS atuam principalmente como proteção contra sobretensão para evitar danos aos componentes eletrônicos e descargas eletrônicas.
2. Eles são usados como grampos de tensão para limitar sobretensões transitórias
Os diodos TVS limitam as tensões transientes para reduzir a amplitude dos transientes em sistemas de circuito. Como um dispositivo de fixação que limita a tensão a um nível fixo, o diodo de fixação inicia a fixação assim que a tensão limite de corrente aumenta acima de um limite definido. O diodo absorve o excesso de tensão para proteger o circuito e, quando a tensão induzida excede a tensão de ruptura da avalanche, o diodo TVS absorve o excesso de energia da sobretensão. Quando a sobretensão cai para o normal ou abaixo de um nível de limite de tensão predefinido, o diodo retornará ao modo não condutor.
3. Aumentar a amplitude para o nível mais controlável
Os dispositivos de proteção devem agir rapidamente para controlar a corrente e a tensão em um circuito. Os semicondutores TVS respondem muito rapidamente a estímulos para controlar a amplitude. A razão para isso é que eles são diodos de estado sólido que absorvem os efeitos repentinos ou transitórios da sobretensão, regulando a amplitude e trazendo-a para um nível seguro. Eles fornecem ampla proteção em uma área operacional segura para fornecer proteção rápida contra tensões e correntes excessivas. Esses diodos são uma parte essencial dos dispositivos básicos de proteção de componentes semicondutores para limitar a amplitude e proteger o circuito.
Embora a proteção confiável de circuitos em ambientes caracterizados pela presença de interfaces hot-swappable e relâmpagos seja essencial, a proteção contra surtos é melhor obtida usando semicondutores TVS para limitar as sobretensões a um nível protegido na entrada do sistema de circuitos. É importante selecionar o dispositivo TVS correto para uma determinada aplicação elétrica. O usuário ou engenheiro eletricista precisa estar atento às diferentes funções oferecidas por um determinado tipo de dispositivo de tensão transiente. A seleção cuidadosa do dispositivo pode ajudar a melhorar a funcionalidade do dispositivo de proteção.
