supratensiunile și vârfurile de curent trebuie evitate în multe domenii ale electronicii; numeroase legi și reglementări din diferitele țări de destinație specifică siguranța produsului în termeni expliciți. Componentele corespunzătoare de protecție la supratensiune pot reduce, de asemenea, rata de avarie, precum și costurile de întreținere și reparații. Articolul de aplicare publicat de Rutronik explică principiile cheie de protecție și diferitele caracteristici ale componentelor din portofoliul Yageo.
descărcările statice și supratensiunile (tranzitorii) pot distruge circuitele. Dacă o tensiune de supratensiune care depășește tensiunea de funcționare admisă a unui IC este aplicată unui circuit, acesta poate deteriora permanent IC.
pentru a fixa aceste tranzitorii dăunătoare, adică pentru a le devia la potențialul de masă, protejând astfel IC, sunt disponibile diverse componente pentru protecția la supratensiune. Acestea includ Diode MOVs (varistoare cu oxid de Metal) și TVS (supresoare de tensiune tranzitorie), GDT-uri (tuburi cu descărcare în gaz) sau ESDs (diode cu descărcare electrostatică).

Figura 1 oferă o prezentare schematică a diferitelor tipuri de echipamente de protecție și niveluri pentru circuitele electronice. Principiul necesar aici este utilizarea mai multor elemente de protecție pentru a devia supratensiunile tranzitorii și supracurenții. Componente precum MOV, GDT, SPG (protectori de scânteie) și TSS (supresoare de supratensiune tiristor) servesc drept formă primară de protecție împotriva supratensiunii. Televizoarele și componentele ESD asigură efectul secundar de protecție. PPTC-urile (Termistoarele cu coeficient de temperatură pozitiv polimeric) acționează ca protecție la supracurent și ca decuploare, în timp ce NTC-urile (Termistoarele cu coeficient de temperatură negativ) sunt utilizate pentru a suprima supracurenții.datorită timpului de răspuns foarte scurt, varistoarele sunt utilizate în numeroase aplicații pentru fixarea supratensiunilor tranzitorii Sub 20 ns. Cele mai cunoscute dintre acestea sunt Varistoarele cu oxid de Metal (MOV). Acest lucru se datorează faptului că sunt capabili să absoarbă supratensiuni – și tensiuni semnificativ mai mari decât diodele TVS.
mov-urile sunt fabricate în principal din oxid de zinc. Acestea oferă o gamă largă de tensiuni de la 18 la 1800 V, iar pentru curenți de supratensiune de până la 70 kA, în unele cazuri chiar mai mult. MOVs by Yageo sunt disponibile cu certificare de siguranță în conformitate cu UL / t ELFV / VDE (CSA / CQC) și pentru temperaturi de funcționare de la -40 la +105 elf C și -40 la +125 elf C. valorile lor Ipp variază de la câteva sute de amperi până la câteva zeci de kiloamperi și au forme de impulsuri de 8/20 elf. În acest caz, valoarea VBR este bidirecțională și simetrică.din acest motiv, aceste mov – uri sunt utilizate pe scară largă în surse de curent alternativ, linii de semnal și întrerupătoare de circuit, drivere LED sau sisteme de măsurare inteligentă. Diametrele rotorului de 5 până la 53 mm permit selectarea simplă a componentei corecte pentru fiecare dintre aceste aplicații. Yageo oferă, de asemenea, varistoare TMOV ca soluție specială. Prin combinarea unui Varistor de oxid metalic și a unui NTC, acestea pot limita în mod eficient atât curenții, cât și supratensiunile.
dezavantajul mov-urilor este că, spre deosebire de diodele TVS, acestea pot îmbătrâni. Aceasta înseamnă că au doar o durată de viață limitată, în funcție de tranzitorii pe care îi absorb. Pentru a atenua acest efect, acestea sunt de obicei utilizate în serie cu GDT-uri sau SPG-uri.
diodele TVS garantează blocarea rapidă unidirecțională sau bidirecțională
diodele TVS, denumite și diode supresoare, TVPs (protectori de tensiune tranzitorie), ABDs (diode de avarie avalanșă) sau BODs (diode de întrerupere), pot fixa vârfurile de supratensiune într-un interval sigur de picosecunde și le pot restricționa la o valoare sigură pentru a proteja circuitul de deteriorări. Acestea sunt componentele cu cel mai bun comportament de prindere dintre Imaginea 3: principiul de funcționare al unei diode TVS paralel cu sarcina utilizarea componentelor de protecție în aplicații cheie (sursa: Yageo) diodele de protecție și sunt conectate paralel cu sarcina care trebuie protejată (Figura 2).

avantajele principale ale diodelor TVS sunt timpul de răspuns scurt și capacitatea redusă și capacitatea lor de a oferi protecție unidirecțională și bidirecțională. Ca atare, acestea sunt ideale pentru aprovizionarea cu curent continuu, sisteme de securitate și supraveghere, precum și în sectoarele telecomunicațiilor și automobilelor.
diodele TVS de la Yageo sunt furnizate cu certificare de siguranță UL. De asemenea, sunt disponibile cu calificare de calitate auto (AEC-Q101) și se remarcă prin rezistența internă dinamică scăzută și caracteristicile de răspuns rapid. Acestea sunt disponibile pentru un Pppm de 200 până la 30.000 W pentru forme de impulsuri de 10/1000-XCT și valori Ipp de 6/10/1620 kA în impulsuri de 8/20-XCT. Vrem este specificat ca 3,3 până la 600 V (sau mai mare). Sunt disponibile forme de carcasă SMAJ, SMBJ, SMCJ, DO-41, DO-15, DO-201 și altele. Figura 3. prezintă o comparație a proprietăților de protecție ale componentelor MOVs și TVS.

piața de creștere a mobilității electrice
deși diodele TVS sunt adăugiri relativ recente la portofoliul Yageo, furnizorul a elaborat o foaie de parcurs dedicată produselor TVS, cu accent pe aplicații auto, de mare putere și de înaltă supratensiune. Prin extinderea în continuare a foii de parcurs și adăugarea de noi modele de incinte pentru aplicații viitoare, Yageo urmărește obiectivul declarat de a capta o cotă de piață suplimentară în segmentul componentelor de protecție, mai ales pe piața în creștere a mobilității electrice.
datorită limitelor mai stricte de CO2 care vor intra în vigoare începând cu 2020, furnizorii sunt presați să reducă substanțial emisiile de CO2 ale flotei lor de vehicule. Drept urmare, dezvoltarea vehiculelor electrice a crescut considerabil viteza și urmează să accelereze în continuare. Protecția împotriva supratensiunii este esențială atât pentru vehiculele electrice în sine, cât și în zona infrastructurii de încărcare. Aici diodele TVS cu caracteristicile lor specifice sunt deosebit de potrivite pentru utilizarea ca componente de protecție a circuitului.
componente suplimentare de protecție
televizoarele sunt oferite ca dispozitive de protecție împotriva descărcărilor electrice cu tensiuni de funcționare în conformitate cu valorile aplicabile ale tensiunii de alimentare IC (2,8-36 V). Acestea sunt furnizate cu capacitate redusă (sub 1 pF) pentru interfețe de date de mare viteză, cum ar fi HDMI și USB 3.0 în diferite forme compacte ale incintei.
SPG-urile (Spark Gap Protectors) sunt disponibile cu certificare UL pentru valori Ipp cuprinse între 300 și 3000 A pentru impulsuri de 8/29-octoxs, precum și o tensiune de scânteie de curent continuu de la 140 până la 5000 V. Acestea oferă o rezistență de izolare de>100 M XV combinate cu un efect de îmbătrânire scăzut și nu sunt polarizate.
GDT-urile (tuburi cu descărcare în gaz), de asemenea cu certificare UL / VDE, sunt disponibile pentru valori Ipp cuprinse între 500 și 100 kA (8/20-impuls de unqc) și DC spark-over între 75 și 6000 v (impuls de scânteie-peste până la 7800 v). Aceste GTD-uri oferă o rezistență de izolare de aproximativ 1 g. Aplicațiile tipice sunt în cabluri coaxiale și conexiuni Ethernet.
componente TSS (supresoare tiristoare) pentru telecomunicații și sisteme de supraveghere, contoare inteligente etc. oferiți un Ipp de câteva sute de amperi (impuls de 8/20-centimetrii) și un curent de scurgere scăzut între 1 și 5 elqua la o tensiune de scânteie precisă (VDRM: 6 până la 620 V).
PPTC-urile (Termistoarele polimerice cu coeficient de temperatură pozitiv) sunt potrivite pentru aceleași aplicații ca TSS. În condiții normale de funcționare, acestea au o rezistență foarte scăzută și nu au niciun efect asupra circuitului care trebuie protejat. În consecință, acestea sunt operate în serie la circuit. Viteza de răspuns de câteva milisecunde este destul de scăzută și este proporțională cu valoarea curentă. Ihold este între 30 mA și 14 A, iar Vmax poate fi de 5 până la 600 V.
NTC-urile (Termistoarele cu coeficient de temperatură negativ) cu comportamentul lor excepțional, stabil pe termen lung, sunt ideale pentru surse de alimentare (UPS) și adaptoare de alimentare. Sunt livrate cu diametre cuprinse între 5 și 25 mm (5D până la 25D).
Ghid de selecție
în rezumat, ghidul de decizie de selecție sugerat pentru componentele de protecție este furnizat în Figura 4. Tabelul din Figura 5. prezintă utilizarea componentelor de protecție în aplicații determinate de caracteristicile și cerințele lor tipice.

