TVS křivka a zkratky vysvětleno.

 VYSVĚTLENÍ ZKRATEK NA KŘIVCE TVS (Transient Voltage Suppression)

Utr

TVS (Transient Voltage Suppression) začínají typicky chránit až od určitého napětí, které je vyšší než 0V. Prahové napětí (Threshold voltage, zkráceně "Utr") je právě tím napětím, při kterém TVS začíná aktivovat svou ochrannou funkci.

Hodnota prahového napětí (Utr) obvykle není nastavena na příliš nízkou hodnotu, jako je například 0V, protože by to mohlo vést k nepřetržité aktivaci TVS a zbytečnému zatížení systému. Obvykle je prahové napětí nastaveno na hodnotu nad určitou minimální hladinou, aby se zabránilo nechtěným aktivacím TVS. Tato hodnota může být různá v závislosti na konkrétním typu a specifikacích TVS.

Vrm

Zkratka "VRM" obvykle označuje "Voltage Regulator Module" a je běžně spojována s regulací napětí v elektronických systémech, zejména v počítačích a jiných zařízeních. Vrm však zde značí Stand-off voltage a prý to není běžné označení.

Tento termín označuje napětí, při kterém začne zařízení TVS omezovat nadměrné napěťové špičky nebo přepětí na svém vstupu. Když napětí na zařízení překročí stand-off voltage, začne zařízení TVS provádět svou ochrannou funkci, typicky přesměrováváním nadbytečné energie mimo chráněný obvod nebo jinými mechanismy, aby se minimalizovalo poškození citlivých komponent. Stand-off voltage je tedy důležitým parametrem pro správnou volbu zařízení TVS v konkrétní aplikaci, protože určuje, jaké napěťové úrovně budou bezpečně tolerovány a které budou považovány za přepětí.

Irm - Leakage current

Leakage current je proud, který teče přes zařízení, i když není aktivováno žádné přepěťové napětí. Je to přirozený jev způsobený vnitřními charakteristikami TVS a může být způsoben například nedokonalostí izolace nebo vedlejšími efekty v polovodičových materiálech.

Leakage current by mělo být co nejmenší, aby nedocházelo k nežádoucí spotřebě energie nebo zahřívání zařízení. Při výběru TVS je důležité zohlednit i hodnotu leakage current a zajistit, aby byla co nejnižší, zejména pokud je aplikace citlivá na spotřebu energie nebo tepelné zatížení.

Uf  - Forward Voltage drop (úbytek napětí při aktivaci ochrany)

Pro diody TVS je forward voltage drop důležitý parametr, který určuje, jaká část napětí bude ztracena při aktivaci ochrany diody. Nižší forward voltage drop znamená efektivnější ochranu před přepětím, protože méně napětí bude ztraceno na samotné diodě. Tento parametr je proto důležitý při výběru správného typu TVS pro danou aplikaci.

Temperature Coefficient αT

Koeficient teplotní závislosti napětí (Temperature Coefficient of Voltage, zkráceně TC of V nebo αT) je parametr, který popisuje změnu výstupního napětí elektronického zařízení v závislosti na změnách teploty. Vyjadřuje se v jednotkách procenta změny výstupního napětí za jednotku změny teploty (například ppm/°C - parts per million per degree Celsius).

U diodových TVS může být koeficient teplotní závislosti napětí důležitým parametrem, zejména pokud se očekávají velké změny teploty v provozním prostředí. Některé aplikace vyžadují TVS s nízkým koeficientem teplotní závislosti napětí, aby se minimalizovala změna výstupního napětí v různých teplotních podmínkách a zajišťovala konzistentní ochrana před přepětím.

Dá se využít zapojení TVS do serie k získání přesnějších hodnot jištění a nižšího leak current?

Ano, je možné a občas se používá postavit několik TVS za sebe s cílem snížit leak current. Tento postup je známý jako "TVS kaskáda" nebo "TVS bank". Tímto způsobem lze dosáhnout snížení celkového leak current tím, že se spojí více TVS dohromady.

Při použití TVS kaskády je třeba mít na paměti několik věcí:

1. Kaskáda může snížit celkový leak current, ale také může zvýšit schopnost diodové ochrany celkového obvodu.

2. Je důležité zvolit TVS s co nejnižším leak current pro danou aplikaci, abyste minimalizovali celkový leak current i při použití kaskády.

3. Při návrhu kaskády je třeba vzít v úvahu také další parametry, jako jsou prahové napětí, forward voltage drop, a celkový výkon zatížení, aby byla zajištěna správná ochrana obvodu před přepětím.

Vzhledem k těmto faktorům je důležité provést důkladnou analýzu a simulaci před použitím TVS kaskády v konkrétní aplikaci.

Co znamená toto? Kaskáda může snížit celkový leak current, ale také může zvýšit schopnost diodové ochrany celkového obvodu.

Opravdu bych měl říci:

"Kaskáda může snížit celkový leak current, ale také může zvýšit schopnost diodové ochrany celkového obvodu před přepětím."

Je důležité rozlišovat mezi snížením celkového leak current a zvýšením schopnosti ochrany obvodu. Pokud použijete více TVS za sebou, celkový leak current může být nižší, protože každá TVS může mít svůj vlastní leak current. Avšak, pokud použijete kaskádu TVS, může to také zvýšit celkovou schopnost diodové ochrany, protože každá další TVS může poskytovat další vrstvu ochrany proti přepětí.

Tímto způsobem může být kaskáda TVS efektivním způsobem, jak dosáhnout jak snížení celkového leak current, tak zvýšení úrovně ochrany proti přepětí.

Vidíte to tedy jako dvě výhody?

Ano, vidím to jako dvě výhody použití kaskády TVS:

1. Snížení celkového leak current: Použití více TVS za sebou může snížit celkový leak current, protože každá TVS může mít svůj vlastní leak current. Pokud jsou tyto TVS spojeny do kaskády, celkový leak current může být nižší než u jedné samostatné TVS.

2. Zvýšení úrovně ochrany proti přepětí: Kaskáda TVS může poskytovat vícevrstvou ochranu proti přepětí. Každá další TVS v kaskádě může poskytnout další úroveň ochrany, což může zvýšit celkovou účinnost ochrany proti přepětí a minimalizovat škody na chráněných zařízeních.

Tyto dvě výhody mohou být přínosem pro aplikace, které vyžadují nízký leak current a/nebo vysokou úroveň ochrany proti přepětí. Nicméně je důležité provést důkladnou analýzu a simulaci, abyste zjistili, zda je použití kaskády TVS vhodné pro konkrétní aplikaci a prostředí.

Je běžné kombinovat hodnoty TVS zapojené v serii?

Ano, kombinování hodnot TVS zapojených v sérii je běžná praxe, zejména pokud se snažíte dosáhnout určitého požadovaného účinku ochrany před přepětím. Kombinování hodnot TVS může být užitečné z několika důvodů:

1. Rozsah ochrany: Kombinací TVS s různými hodnotami prahového napětí a/nebo forward voltage drop můžete dosáhnout rozšíření rozsahu ochrany před přepětím. To může být užitečné, pokud máte různé úrovně přepětí, které chcete chránit.

2. Optimalizace ochrany: Kombinováním TVS s různými hodnotami můžete optimalizovat ochranu proti přepětím v konkrétních oblastech napěťového rozsahu. Například můžete použít TVS s nižším prahovým napětím pro ochranu citlivých elektronických součástek a TVS s vyšším prahovým napětím pro ochranu ostatních částí obvodu.

3. Snížení celkového leak current: Kombinováním TVS s různými hodnotami můžete minimalizovat celkový leak current při zachování účinné ochrany před přepětím. Tímto způsobem můžete dosáhnout vyváženého kompromisu mezi účinností ochrany a spotřebou energie.

Je však důležité zajistit, aby byly kombinované TVS správně navrženy a dimenzovány pro konkrétní aplikaci, aby byla zajištěna účinná ochrana a minimalizace rizika nesprávné funkce. Proto je vhodné provést důkladnou analýzu a simulaci před použitím kombinovaných TVS v konkrétním zařízení nebo systému.

Dá se tepelné zatížení TVS snížit pomocí zapojení v serii?

Váš nápad na použití více TVS za sebou s různými hodnotami prahového napětí pro snížení tepelné zátěže diod je dobrým přístupem. Tímto způsobem můžete rozložit tepelnou zátěž mezi více diod, což může vést ke snížení celkového tepelného zatížení jednotlivých diod a zlepšení jejich spolehlivosti a životnosti.

Pokud první dioda má nižší prahové napětí, bude čelit menšímu tepelnému zatížení, protože bude snižovat přepětí na nižší úrovni. Další diody s vyššími prahovými napětími budou sloužit jako další ochranné úrovně a budou zasahovat, pokud se napětí zvýší nad úroveň, kterou může snížit první dioda. Tímto způsobem můžete snížit tepelné zatížení každé diody a zlepšit jejich spolehlivost.

Je důležité věnovat pozornost správnému dimenzování a volbě TVS pro danou aplikaci. Důkladná analýza a simulace mohou být užitečné pro určení optimální konfigurace TVS a minimalizaci tepelné zátěže.