دیود tvs چیست و چه کاربردی دارد؟

دیود tvs چیست؟ دیود tvs، به عنوان یکی از قطعات الکترونیکی بسیار حیاتی، در محافظت از سیستم‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی در برابر ولتاژ‌های گذرا و ناگهانی، نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند. این قطعه، که مخفف “Transient Voltage Suppression”  است، عمدتاً برای جلوگیری از خرابی المان‌های الکترونیکی ناشی از ولتاژ‌های بالا یا نوسانات ناگهانی ولتاژ در مدارها طراحی شده است.

دیود tvs در برابر تغییرات ناگهانی و افزایش ولتاژ در مدارات مقاومت می‌کند و با جذب انرژی اضافی تولید شده توسط این تغییرات، از ایجاد آسیب به سیستم مورد حفاظت جلوگیری می‌کند. علاوه بر این، این دیود‌ها معمولاً دارای زمان واکنش بسیار کوتاهی هستند که امکان انتقال سریع ولتاژ به زمین را فراهم می‌کند، از این رو، به عنوان یک حافظه فشرده ولتاژ، در مقابل اتصالات ناخالص ولتاژ به مدارها و کاهش پتانسیل خرابی‌های الکترونیکی کاربرد دارند.

در این مقاله از سایت ریز موج الکترونیک رسام به سوال دیود tvs چیست پاسخ می دهیم همچنین سوالاتی مانند ساختار دیود tvs چیست و چه کاربردی دارد را به صورت جامع‌تر مورد بررسی قرار خواهیم داد.

دیود tvs چیست؟

لازم به ذکراست که مدارات الکترونیکی نیاز به حفاظت در برابر ولتاژ‌های گذرا و نویزهای ناخواسته دارند و این حفاظت از اهمیت بسیاری برخوردار است. یکی از راه‌های مهم برای حفاظت از دستگاه ها، استفاده از دیود‌های tvs است.

دیود‌های tvs  دارای سرعت بالایی هستند و قادرند جریان‌های لحظه‌ای بالا را به خود جذب کنند. این دیودها معمولاً به عنوان محافظ در برابر ولتاژ‌های گذرا و نویزها مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها عملکردی مشابه دیود زنر دارند، به این معنی که در بایاس معکوس عمل می‌کنند و ولتاژ را به مقدار محدودی کاهش می‌دهند.

استفاده از دیود‌ tvs برای مقاومت در برابر ولتاژ‌های گذرا می‌تواند بسیار موثر باشد، مخصوصاً در قطعات و تجهیزاتی که نیاز به حفاظت در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ دارند. همچنین، این دیود‌ها می‌توانند در کنترل و دفع ولتاژ الکتریسته ساکن (ESD) در مدارها نیز مؤثر باشند که در مدارات دارای قطعات حساس، بسیار حائز اهمیت است.

بیشتر بخوانید: واردات قطعات الکترونیک

کاربرد دیود tvs چیست؟

اکنون که به سوال دیود  tvsچیست پاسخ دادیم، بهتر است درباره کاربرد دیود tvs هم بیشتر بدانیم. همانگونه که گفتیم با استفاده از دیودهای tvs، می‌توانید مدارات الکترونیکی خود را از ولتاژهای گذرا و نویزهای الکتریکی مختلف محافظت کنید. این دیودها از یک طیف گسترده از درجه‌بندی جریان مختلف برخوردار هستند که باعث می‌شود بتوانند جریان‌های گذرا با ولتاژهای مختلف را جذب کرده و مدار را محافظت کنند. همچنین، با افزایش ناحیه اتصال، قابلیت حفاظتی این دیودها افزایش می‌یابد و آنها می‌توانند جریان‌های گذرای بالاتر را با سرعت واکنش بیشتری جذب کنند. این ویژگی‌ها سبب می شود که دیودها ولتاژهای گذرا با جریان‌های مختلف را سرکوب کنند.

حفاظت از سیستم‌های مدار در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ و جریان اضافی

یکی از مهترین کاربرد دیود tvs این است که با استفاده از آنها می‌توانید سیستم‌های مداری خود را از اضافه ولتاژ و البته جریان اضافی محافظت کنید. این دیودها به طور مداوم و در حین کار، برای محافظت از مدار شما در برابر گرما فعالیت می‌کنند. با کاهش هر گونه ولتاژ کاری گذرا در نیمه‌هادی‌ها و IC ها، دیودها می‌توانند میزان گرمای تولید شده را کاهش دهند و در نتیجه به افزایش طول عمر مدار کمک کنند.

وقوع اضافه ولتاژ، مانند افزایش ناگهانی ولتاژ، زمانی رخ می‌دهند که ولتاژ در مدار از محدوده حد طراحی آن بیشتر باشد. این موضوع می‌تواند به افزایش نوسانات ولتاژ منجر شده و در نتیجه آسیب قابل توجهی به دستگاه‌های الکترونیکی وارد کند. در چنین شرایطی، دیودهای tvs در درجه اول به عنوان محافظ اضافه ولتاژ عمل می‌کنند و از آسیب به قطعات الکترونیکی و تخلیه الکترونیکی جلوگیری می‌کنند. به این ترتیب، از طریق استفاده از دیودtvs ، می‌توانید از آسیب به مدارات الکترونیکی خود در نتیجه وقوع اضافه ولتاژ جلوگیری کنید و عمر مفید آنها را افزایش دهید.

بیشتر بخوانید: آداپتور سوئیچینگ – منبع تغدیه      

استفاده از آنها به عنوان گیره ولتاژ برای کنترل و محدود کردن اضافه ولتاژهای گذرا

دیگر کاربرد دیود tvs این است که آنها به عنوان یک نوع گیره ولتاژ در سیستم‌های مداری استفاده می‌شوند تا اضافه ولتاژهای گذرا را کنترل کرده و به محافظت از مدارات الکترونیکی کمک کنند.

وقتی ولتاژ آستانه جریان بالاتر از حد تعیین شده افزایش می‌یابد، دیود tvs فعال می‌شود و به عنوان یک دستگاه بستن عمل می‌کند. در این حالت، دیود ولتاژ اضافی ناشی از افزایش ناگهانی ولتاژ را جذب می‌کند تا از آسیب به مدار جلوگیری کند. همچنین، زمانی که ولتاژ القایی از ولتاژ شکست بیشتر می‌شود، دیود tvs انرژی اضافی، اضافه ولتاژ را جذب می‌کند تا مدار را در برابر خطرات محافظت کند.

هنگامی که اضافه ولتاژ به حالت عادی یا کمتر از حد آستانه ولتاژ از پیش تعیین شده کاهش می‌یابد، دیود tvs به حالت غیر رسانا و مدار به حالت عادی خود بازمی‌گردد. به این ترتیب، دیودهای tvs به عنوان یک گیره ولتاژ کار می‌کنند و به مدارات الکترونیکی کمک می‌کنند تا از ولتاژ‌های گذرا و افزایش ناگهانی ولتاژ محافظت شوند.

بهبود کنترل و محدود کردن دامنه به سطح قابل کنترل تر

برای بالا بردن دامنه به سطح قابل کنترل تر، وسایل حفاظتی می‌بایست به سرعت و به صورت فوری برای کنترل جریان و ولتاژ در یک مدار عمل کنند. دیودهای tvs به عنوان نمونه‌ای از وسایل حفاظتی، این کار را با سرعت بالا و به صورت فوری انجام می‌دهند. علت این امر این است که آنها از دستگاه‌های حالت جامد هستند که قادرند به سرعت و به صورت فوری به اثرات ناگهانی یا گذرا اضافه ولتاژ واکنش نشان دهند و آن را با تنظیم دامنه و رساندن آن به سطح ایمن جذب کنند.

دیودهای tvs از حفاظت گسترده‌ای در یک منطقه عملیاتی ایمن برخوردارند تا به محافظت سریع در برابر ولتاژها و جریان‌های بیش از حد بپردازند. این ویژگی باعث می‌شود که دیودهای tvs بخشی ضروری از دستگاه‌های حفاظت از اجزای نیمه‌هادی باشند و بتوانند دامنه را محدود کرده و مدار را در برابر ولتاژها و جریان‌های بیش از حد محافظت کنند.

بیشتر بخوانید: اتصال ال سی دی گرافیکی به آردوینو

ساختار دیود tvs چیست؟

اگر شما نیز می خواهید بدانید که ساختار دیود tvs چیست، باید بگوییم که ساختار دیود tvs به طور عمده شامل دو لایه نیمه‌هادی است که با هم ترکیب می‌شوند. این دو لایه معمولاً از مواد نیمه‌هادی مختلفی مانند سیلیکون یا کربید سیلیکون (SiC) تشکیل شده‌اند. دو لایه اصلی در دیود tvs شامل لایه آند و لایه کاتد است.

1. لایه آند (Anode):
   • در دیود tvs، لایه آند به عنوان قسمت مثبت دیود شناخته می‌شود که دارای قدرت بیشتری است و جریان الکتریکی را از خود عبور می‌دهد.
2. لایه کاتد (Cathode):
   • لایه کاتد در دیودtvs ، قسمت منفی دیود است. این لایه کمترین توان را دارد و عملیات انتقال ولتاژ را انجام می‌دهد.

ساختار اصلی دیود tvs شبیه به ساختار دیود زنر است، اما با دو لایه نیمه‌هادی اصلی که به عنوان یک سد در برابر ولتاژ‌های گذرا عمل می‌کنند، تفاوت دارد. زمانی که ولتاژ در مدار به طور ناگهانی افزایش می‌یابد، دو لایه نیمه‌هادی به صورت هادی فعال در می‌آیند و جریان لحظه‌ای را به خود جذب می‌کنند، که باعث کاهش سریع ولتاژ می‌شود و در نتیجه از خرابی المان‌های الکترونیکی جلوگیری می‌کند.

با توجه به مواد نیمه‌هادی مورد استفاده و ساختار داخلی، دیود‌های tvs می‌توانند ویژگی‌های مختلفی از جمله ولتاژ کاری، سرعت عمل، و قدرت تحمل جریان داشته باشند.

بیشتر بخوانید: خازن الکترولیتی چیست

جمع بندی

در این مقاله به سوال ساختار دیود tvs چیست به طور کامل پاسخ داده و کاربرد های آن را بررسی کردیم. همانگونه که ذکر شد، دیود tvs یک قطعه الکترونیکی بسیار حیاتی است که در محافظت از سیستم‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی در برابر ولتاژ‌های گذرا و ناگهانی نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند. این دیودها با سرعت بالا و با جذب انرژی اضافی تولید شده توسط تغییرات ناگهانی ولتاژ، از ایجاد آسیب به سیستم مورد حفاظت جلوگیری می‌کنند و به عنوان گیره ولتاژ برای کنترل و محدود کردن ولتاژهای اضافه گذرا در سیستم‌های مداری عمل می‌کنند.