Diodi TVS

Proteggi i tuoi progetti con la nostra ampia gamma di soppressori di tensioni transitorie

I diodi TVS di Littelfuse sono utilizzati per proteggere i componenti a semiconduttori da transitori ad alta tensione. Le giunzioni p-n di questi dispositivi hanno sezioni maggiori rispetto a quelle dei diodi normali, consentendo così di condurre a terra grandi correnti senza danni. Littelfuse fornisce diodi TVS con valori di picco tra 200 W e 15 kW e tensione di interdizione inversa da 5 a 495 V.

Diodi TVS
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Cosa sono i diodi TVS e quali sono le loro caratteristiche specifiche?

I diodi TVS sono componenti elettronici progettati per proteggere i circuiti elettronici sensibili dai transitori ad alta tensione. Sono in grado di reagire agli eventi di sovratensione più rapidamente della maggior parte degli altri tipi di dispositivi di protezione dei circuiti e vengono offerti in numerosi formati di montaggio superficiale e su scheda a foro passante.

Limitano la tensione a un determinato livello (per questo vengono detti dispositivi di "bloccaggio"), con giunzioni p-n di sezione maggiore rispetto a quelle dei diodi normali che consentono al diodo TVS di condurre a terra grandi correnti senza danni.

I diodi TVS sono in genere utilizzati per proteggere da sovrasollecitazioni elettriche come quelle indotte da fulmini, accensione e spegnimento di carichi induttivi e scariche elettrostatiche (ESD) associate alla trasmissione o alle linee di dati e ai circuiti elettronici.

Anche se i diodi TVS di Littelfuse sono idonei per un'ampia tipologia di applicazioni di protezione dei circuiti, sono stati originariamente progettati per proteggere le interfacce di I/O nelle telecomunicazioni e nelle apparecchiature industriali, nei computer e nell'elettronica di consumo.

I diodi TVS di Littelfuse presentano le seguenti caratteristiche:

Bassa resistenza a sovratensione incrementale
Disponibilità di polarità unidirezionale e bidirezionale
Tensione di interdizione inversa da 5 a 512 V
Placcatura senza piombo, in stagno opaco, a norma RoHS
Potenze nominali a montaggio superficiale da 200 W a 5.000 W
Potenze nominali a conduttori assiali da 400 W a 30.000 W (30 kW)
Protezione da corrente elevata disponibile da 3 a 10 kA
Qualificazione AEC per alcune serie selezionate

Confronto con altre tecnologie di diodi

Tecnologie di diodi a confronto
Classe di diodo	Applicazione	Osservazioni
Diodo convenzionale, raddrizzatore	Controllo dell'alimentazione	Utile per "incanalare" correnti elevate; conversione c.a./c.c.. Tipicamente offerto in contenitori di grandi dimensioni quali TO-220.
Diodo Zener	Controllo dell'alimentazione	Utile per la regolazione di tensione c.c. negli alimentatori. Tipicamente offerto in contenitori di medie-grandi dimensioni (assiali, TO-220).
Diodo a valanga al silicio (SAD), soppressore di tensioni transitorie (TVS)	Protezione dalle sovratensioni	Utile per proteggere i circuiti esposti a eventi di energia elevata quali sovratensioni causate da fulmini o transitori di tensione dalla commutazione meccanica dei circuiti elettrici (EFT). Tipicamente offerto in contenitori di medie dimensioni (assiali, DO-214).
Array di diodi	Protezione dalle sovratensioni	Gli array di diodi rientrano nella categoria allargata degli array di protezione al silicio (SPA), studiati appositamente per la protezione ESD. Tipicamente offerti in contenitori di piccole dimensioni a montaggio superficiale (SOIC-8, SOT-23, SC-70, ecc.).
Diodo Schottky	Controllo dell'alimentazione	Utile per la rettifica ad alta frequenza (HF) richiesta per gli alimentatori a commutazione.
Diodo varicap	Sintonizzazione RF	Unica applicazione nota, che sfrutta la caratteristica della capacità della giunzione.

Confronto in base alle caratteristiche operative

Confronto caratteristiche operative
Classe di diodo	Tensione di rottura inversa (VBR, VZ)	Capacità (CJ)	Osservazioni
Diodo convenzionale, raddrizzatore	800-1500 V	Molto alta	Conversione da c.a. a c.c.
Diodo Zener	Fino a 100 V	Da media ad alta	Regolazione della corrente in c.c.
Diodo a valanga al silicio (SAD)	Fino a 600 V	Media	Protezione da transitori di tensione e sovratensioni causate da fulmini
Array di diodi	Fino a 50 V	Bassa (<50 pF)	Protezione ESD dei circuiti di dati ad alta frequenza

Confronto in base alla costruzione del dispositivo

Un diodo Schottky è formato da una giunzione tra metallo e semiconduttore. Elettricamente, conduce per mezzo del portatore maggioritario e possiede una risposta rapida con perdite di corrente e tensione di polarizzazione diretta (VF) più basse. I diodi Schottky sono ampiamente utilizzati in circuiti ad alta frequenza.

I diodi Zener sono formati da una giunzione a semiconduttore p-n fortemente drogato. Esistono due effetti fisici che possono essere ricondotti a uno stato Zener: l'effetto Zener e l'effetto valanga. L'effetto Zener si verifica quando viene applicata una bassa tensione inversa alla giunzione p-n che conduce tramite un effetto quantistico. L'effetto valanga si verifica quando viene applicata una tensione inversa superiore a 5,5 V alla giunzione p-n, durante la quale la coppia elettrone-lacuna generata collide con il reticolo. I diodi Zener basati sull'effetto omonimo sono ampiamente utilizzati come fonti di riferimento della tensione nella circuiteria elettronica.

Un diodo TVS è formato da una giunzione a semiconduttore p-n speciale per la protezione da sovratensioni. La giunzione p-n solitamente è rivestita per evitare la formazione prematura dell'arco voltaico durante lo stato non conduttivo. In presenza di un evento di tensione transitoria, il diodo TVS conduce per bloccare la tensione transitoria utilizzando l'effetto valanga. I diodi TVS sono ampiamente utilizzati in dispositivi di protezione ESD, da sovratensioni transitorie e da fulmini per i circuiti del mercato delle telecomunicazioni, dell'elettronica generica e dei prodotti di consumo digitali.

SPA è l'acronimo di Silicon Protection Array, ovvero array di protezione al silicio. Si tratta di un array di diodi di giunzioni p-n integrate, SCR o altre strutture di protezione al silicio inserite in contenitori a più pin. Un SPA può essere utilizzato come soluzione integrata di protezione ESD, da fulmini ed EFT per i mercati delle telecomunicazioni, dell'elettronica generale e dei prodotti di consumo digitali per i quali esistono più opportunità di protezione. Ad esempio, può essere utilizzato per la protezione ESD di porte HDMI, USB ed Ethernet.