Diodo supresor de voltaje transitorio
 | Este artículo incluye una lista de referencias generales , pero carece de suficientes citas en línea correspondientes . ( Diciembre de 2019 ) |
 Dispositivos TVS Transil de STMicroelectronics | |
| Tipo | Pasivo |
|---|---|
| Principio de funcionamiento | avería por avalancha |
| Símbolo electrónico | |
 | |
Un diodo supresor de voltaje transitorio ( TVS ) , también transil , transorb o thyrector , es un componente electrónico utilizado para proteger los dispositivos electrónicos de picos de voltaje inducidos en cables conectados. [1]
Descripción
El dispositivo funciona desviando el exceso de corriente cuando el voltaje inducido excede el potencial de ruptura por avalancha . Es un dispositivo de bloqueo que suprime todos los sobrevoltajes que superan su voltaje de ruptura. Se reinicia automáticamente cuando desaparece el sobrevoltaje, pero absorbe internamente mucha más energía transitoria que un dispositivo de palanca de capacidad similar .
| Comparación de componentes de TVS [2] | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
Tipo de componente | Tiempo de protección | Tensión de protección | Disipación de potencia | Rendimiento confiable | Vida esperada | Otras consideraciones |
| Avalancha TVS | 50 ps | 3−400 V | Bajo | Sí | Largo | Baja disipación de potencia. Bidireccional también disponible. |
| Tiristores TVS | <3 ns | 30−400 V | Ninguno | Sí | Largo | Alta capacitancia. Sensible a la temperatura. |
| Movimiento | 10-20 ns | > 300 V | Ninguno | No | Se degrada | Se requiere fusión. Se degrada. El nivel de voltaje es demasiado alto. |
| Tubo de descarga de gas | > 1 μs | 60−100 V | Ninguno | No | Limitado | Solo sobretensiones de 50 a 2500 V. Puede provocar cortocircuitos en la línea eléctrica. |
Un diodo supresor de voltaje transitorio puede ser unidireccional o bidireccional. Un dispositivo unidireccional funciona como un rectificador en la dirección directa como cualquier otro diodo de avalancha , pero está fabricado y probado para manejar corrientes pico muy grandes.
Un diodo supresor de tensión transitoria bidireccional se puede representar mediante dos diodos de avalancha opuestos entre sí, en serie entre sí y conectados en paralelo con el circuito que se desea proteger. Si bien esta representación es esquemáticamente es precisa, físicamente los dispositivos ahora se fabrican como un solo componente.
Un diodo supresor 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 . La limitación 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 supresores de voltaje transitorio sean útiles para la protección contra transitorios de voltaje muy rápidos y a menudo dañinos. Estos transitorios de sobretensión rápidos están presentes en todas las redes de distribución y pueden ser causados por eventos internos o externos, como rayos o arcos eléctricos en motores.
Los supresores de voltaje transitorio fallarán si se los somete a voltajes o condiciones que superen los que el producto en particular fue diseñado para soportar. Hay tres modos clave en los que el TVS fallará: cortocircuito, apertura y dispositivo degradado. [3]
Los diodos TVS a veces se denominan transorbs, de la marca comercial Vishay TransZorb .
Caracterización
Un diodo TVS se caracteriza por:
- Corriente de fuga : la cantidad de corriente conducida cuando el voltaje aplicado es inferior al voltaje de separación inverso máximo.
- Tensión máxima de separación inversa: tensión por debajo de la cual no se produce conducción significativa.
- Tensión de ruptura : tensión a la que se produce una conducción específica y significativa.
- Tensión de sujeción: la tensión a la que el dispositivo conducirá su corriente nominal completa (cientos a miles de amperios ).
- Capacitancia parásita : el diodo no conductor se comporta como un capacitor , que puede distorsionar y corromper señales de alta velocidad. Generalmente se prefiere una capacitancia más baja.
- Inductancia parásita : 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, toda la energía se almacena inicialmente internamente en forma de 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.
Véase también
Referencias
- ^ "Evaluación de circuitos de protección TVS con SPICE" (PDF) . Tecnología de electrónica de potencia . 32 (1). Primedia: 44–49. 2006. Archivado desde el original (PDF) el 2012-05-03.
- ^ Teoría TVS/Zener y consideraciones de diseño
- ^ "Modos de fallo y fusión de dispositivos TVS" (PDF) . Vishay General Semiconductor . 13 de agosto de 2007 . Consultado el 8 de junio de 2012 .
Lectura adicional
- Teoría y consideraciones de diseño de TVS/Zener ; ON Semiconductor; 127 páginas; 2005; HBD854/D. (Descarga gratuita en PDF)
Enlaces externos
- ¿Qué son los diodos TVS? Nota de aplicación Semtech SI96-01
- Dispositivos y principios de supresión de transitorios, nota de aplicación AN9768 de Littelfuse
- Comparación de Transil™ y Trisil™, nota de aplicación ST AN574
- Soluciones de protección transitoria: diodo Transil™ versus varistor, nota de aplicación ST AN1826
