일시적인 전압 급증과 급증은 전자 회로에 다양한 정도의 영향을 미치며, 귀찮은 작은 고장에서 회로 구성 요소에 손상을 입히는 치명적인 결과까지 다양합니다.이러한 일시적 인 원인은 다양합니다., 번개, 정적 전력 및 유도 배열을 포함하여 (그림 1).
그림 1. 일시적 은 번개, 정적 전기, 또는 유도 된 방출 등으로 인해 발생할 수 있으며, 보호되지 않은 전자 장비에 심각한 손상을 줄 수 있습니다.
이와 같은 변속자는 수백 볼트에서 수만 볼트까지의 최고 전압과 킬로암퍼까지의 전류를 생성할 수 있습니다.수백 나노초에서 밀리초까지 지속되는.
IC와 프로세서의 소형화와 공급 전압의 감소는 전기적 일시 현상에 더 민감하게 만듭니다.이것은 특히 여러 전자 시스템으로 제어되는 차량에 적용됩니다.엔진, 스티어링, 브레이킹, 에어컨 및 엔터테인먼트
민감 한 회로 를 보호 하기 위해, 보호 된 배선, 필터, 활 억제 및 클램핑 장치 를 포함하여 다양한 설계 전략 이 개발 되었습니다. 보호 및 필터링 은 수동적 이고,활 억제 및 클램프 보호가 활성화 될 때불꽃 틈, 가스 배charge 튜브 및 티리스터와 같은 활압 억제 장치 회로를 보호하기 위해 지상으로 일시 전류를 전환합니다. 활압 억제 장치가 활성화되면,보호 장비가 작동하지 않습니다.하지만 일시적인 상태가 사라지면 장비는 정상적으로 작동할 수 있습니다.
클램핑 장치에는 금속 산화물 바리스토르 (MOV), 제너 다이오드,및 변동적 전압 억제 (TVS) 라블랜치 다이오드, 보호 장비의 변동적 임피던스를 통해 일정한 전압을 유지이 기술들은 개별적으로 또는 동시에 사용될 수 있다. TVS 다이오드는 빠른 반응과 큰 전력 소모 때문에 클램핑 장치로 널리 사용된다.
일시적 전압 억제 다이오드
TVS 다이오드는 클램핑 장치로 사용되는 스발 다이오드입니다. 적용 된 전압이 스발 붕괴 전압을 초과하면그것은 과도한 전류를 차단하고 일정한 잠재력에서 전압을 유지하거나 클램프적용 된 전압이 고장 값보다 낮으면 자동으로 재설정됩니다.
TVS 다이오드는 양극성 중 어느 한 쪽의 트랜지언트를 방지하기 위해 일극성 또는 양방향 장치의 트랜지언트를 방지하기 위해 일방적인 장치로 사용될 수 있습니다 (그림 2).양방향 장치가 대칭 될 수 있습니다., 같은 진폭의 모든 극성 전압에 클램프, 또는 비대칭, 일시성의 극성에 따라 다른 전압 수준에 클램프.
그림 2: 세 TVS 장치의 전류-전압 분해 특성 및 그 기획 기호. 이미지 소스: LitInc.)
일방 TVS 다이오드의 작동 원리는 단순한 다이오드와 비슷합니다.그것은 전진 편향이 적용될 때 켜져 있으며 다이오드의 분해 전압 (VBR) 이 초과 될 때까지 역편 편향이 적용될 때 켜지지 않습니다.적용 된 전압이 VBR를 초과하면 다이오드가 켜지고 양쪽 끝의 전압은 클램프 전압 (VC) 에서 유지됩니다.이 다이오드가 분산할 수 있는 최대 전력은 피크 펄스 전류 (IPP) × VC입니다..
쌍방향 TVS 다이오드는 두 개의 다이오드 백투백과 동등합니다. 부전 전압 (VBR) 이 어느 방향으로도 초과되지 않을 때 작은 역 누출 전류 (IR) 만 흐른다.이 작업은 평형이기 때문에 분해 전압 진폭은 양쪽 편향 조건에 동일합니다.
비대칭 TVS 다이오드는 양방향 장치와 유사하게 행동하지만 분해 전압 (VBR1 및 VBR2) 은 다릅니다.
비대칭 TVS 다이오드
왜 비대칭 TVS 다이오드가 필요한지 궁금하실 수 있습니다. 이 부품들은 실리콘 카바이드 (SiC) MOSFET에 게이트 드라이버를 보호하기 위해 설계되었습니다.이 드라이브는 초전압 트랜지이언트로 인한 손상에 취약합니다.탑재된 충전을 위한 SiC MOSFET 또는 트렉션 인버터 (그림 3) 를 살펴보겠습니다.