I. Introducción a TVS
Los diodos supresores de voltaje transitorio (TVS, por sus siglas en inglés) son dispositivos de protección que generalmente se usan en circuitos de suministro de energía para brindar inmunidad a descargas electrostáticas (ESD, por sus siglas en inglés) y picos de voltaje.
Un proceso típico para hacer frente a la sobretensión en un circuito es conectar estos dispositivos de protección en paralelo con el circuito de alimentación para que puedan proteger el sistema en caso de sobretensión. En condiciones normales de voltaje, el diodo TVS funciona como si fuera un circuito abierto. Cuando se excede el voltaje normal, la unión del diodo TVS conduce, lo que hace que el sobrevoltaje se desvíe del circuito de seguridad y la corriente se desvíe a través del diodo de sujeción.
Los diodos de supresión de voltaje transitorio se utilizan principalmente para proteger semiconductores en circuitos y dispositivos sensibles, pero también para proteger circuitos de señal y alimentación secundaria.
Debido a su capacidad de respuesta, voltaje preciso, bajo voltaje de abrazadera y muchas otras ventajas, los diodos TVS son adecuados para proteger dispositivos en áreas extremadamente importantes como la aeroespacial, de defensa, médica y de telecomunicaciones.
II.Tres aplicaciones principales de TVS en circuitos complejos
Los diodos TVS brindan protección para sus circuitos con una amplia gama de clasificaciones de corriente diferentes y su capacidad de protección aumenta con el área de unión, lo que les facilita absorber corrientes transitorias más altas. Están específicamente diseñados para suprimir tensiones transitorias con diferentes corrientes. Además de esta ventaja, también debe considerar elegir semiconductores TVS para proteger su circuito complejo.
1. Capacidad para proteger los sistemas de circuitos contra sobretensiones y sobrecorrientes
Los diodos TVS funcionan de manera constante para proteger su circuito del calor durante el funcionamiento. Al reducir los voltajes operativos transitorios de los semiconductores y los circuitos integrados, los diodos ayudan a reducir la cantidad de calor generado y prolongan la vida útil del circuito. Los eventos de sobrevoltaje (p. ej., picos de voltaje) pueden ocurrir cuando el voltaje en un circuito es más alto que su rango límite de diseño, lo que da como resultado sobrevoltajes y daños considerables al dispositivo. En tales casos, los diodos TVS actúan principalmente como protección contra sobretensiones para evitar daños a los componentes electrónicos y descargas electrónicas.
2. Se utilizan como pinzas de tensión para limitar las sobretensiones transitorias
Los diodos TVS sujetan los voltajes transitorios para reducir la amplitud de los transitorios en los sistemas de circuitos. Como dispositivo de sujeción que limita el voltaje a un nivel fijo, el diodo de sujeción comienza a sujetar tan pronto como el voltaje de umbral actual aumenta por encima de un límite establecido. El diodo absorbe el exceso de voltaje para proteger el circuito, y cuando el voltaje inducido excede el voltaje de ruptura de la avalancha, el diodo TVS absorbe el exceso de energía del sobrevoltaje. Cuando la sobretensión cae a la normalidad o por debajo de un nivel de umbral de tensión preestablecido, el diodo volverá al modo no conductor.
3. Elevar la amplitud al nivel más controlable
Los dispositivos de protección deben actuar rápidamente para controlar la corriente y el voltaje en un circuito. Los semiconductores TVS responden muy rápidamente a los estímulos para controlar la amplitud. La razón de esto es que son diodos de estado sólido que absorben los efectos repentinos o transitorios de la sobretensión regulando la amplitud y llevándola a un nivel seguro. Proporcionan una amplia protección en un área de operación segura para proporcionar una protección rápida contra voltajes y corrientes excesivos. Estos diodos son una parte esencial de los dispositivos básicos de protección de componentes semiconductores para limitar la amplitud y proteger el circuito.
Si bien es esencial una protección confiable de los circuitos en entornos caracterizados por la presencia de interfaces intercambiables en caliente y caídas de rayos, la mejor manera de lograr la protección contra sobretensiones es usar semiconductores TVS para sujetar las sobretensiones a un nivel protegido en la entrada del sistema del circuito. Es importante seleccionar el dispositivo TVS adecuado para una aplicación eléctrica determinada. El usuario o el ingeniero eléctrico debe conocer cuidadosamente las diferentes funciones que ofrece un tipo particular de dispositivo de voltaje transitorio. La selección cuidadosa del dispositivo puede ayudar a mejorar la funcionalidad del dispositivo de protección.
