Bagaimana dioda melindungi sirkuit komunikasi dari arus lonjakan?

1, penyebab dan bahaya lonjakan arus
Penyebab lonjakan arus
Generasi arus lonjakan biasanya terkait dengan perubahan mendadak di lingkungan eksternal atau perubahan dalam keadaan internal sirkuit. Misalnya, selama sambaran petir, pulsa elektromagnetik petir akan berpasangan ke sirkuit melalui jalur komunikasi, menghasilkan tegangan tinggi dan arus lonjakan yang instan; Selama pengalihan daya, karena adanya resistensi internal dalam catu daya, fluktuasi tegangan yang signifikan dan arus lonjakan akan terjadi pada saat switching; Saat beralih beban induktif (seperti relay, motor, dll.), Arus lonjakan juga dihasilkan pada saat switching karena karakteristik penyimpanan energi komponen induktif.
Bahaya lonjakan arus
Kerusakan lonjakan arus ke sirkuit komunikasi terutama tercermin dalam aspek -aspek berikut:
Kerusakan Komponen: Amplitudo arus lonjakan jauh lebih tinggi daripada arus operasi normal dari sirkuit, yang dapat menyebabkan komponen sensitif (seperti sirkuit terintegrasi, transistor, dll.) Kelebihan beban dan terbakar.
Degradasi Kinerja: Fluktuasi tegangan dan gangguan elektromagnetik yang disebabkan oleh arus lonjakan dapat mempengaruhi operasi sirkuit normal, yang mengarah ke distorsi sinyal, gangguan komunikasi, dan masalah lainnya.
Lifespan Singkat: Komponen Sirkuit yang telah mengalami arus lonjakan untuk waktu yang lama akan secara bertahap menurun dalam kinerja dan sangat memperpendek masa pakai mereka.
2, prinsip perlindungan dioda untuk sirkuit komunikasi dari arus lonjakan
Prinsip perlindungan dioda untuk sirkuit komunikasi dari arus lonjakan terutama didasarkan pada konduktivitas searah dan karakteristik respons cepat. Ketika arus lonjakan terjadi, dioda akan dengan cepat melakukan, membimbing arus lonjakan ke tanah atau jalur aman lainnya, sehingga melindungi komponen sensitif di sirkuit. Secara khusus, proses kerja sirkuit perlindungan dioda dapat dibagi menjadi tahap -tahap berikut:
Deteksi arus lonjakan: Ketika arus lonjakan terjadi, tegangan atau arus di sirkuit akan dengan cepat naik, memicu kondisi konduksi dioda.
Konduksi Dioda: Dioda dengan cepat melakukan di bawah bias ke depan, membimbing lonjakan arus ke tanah atau jalur aman lainnya.
Surge Current Suppression: Saat lonjakan arus meluruh secara bertahap meluruh, tegangan di seluruh dioda secara bertahap berkurang. Ketika tegangan lebih rendah dari tegangan konduksi dioda, dioda terputus dan sirkuit kembali ke operasi normal.
3, Jenis Dioda yang Digunakan untuk Perlindungan Surge Saat Ini
Zener Diode (Zener Diode)
Dioda zener memiliki karakteristik tegangan yang stabil dalam keadaan kerusakan terbalik dan dapat digunakan untuk membatasi tegangan berlebih di sirkuit. Ketika arus lonjakan menyebabkan tegangan melebihi tegangan kerusakan dioda zener, dioda melakukan, menjepit tegangan pada tingkat yang aman. Namun, toleransi lonjakan arus zener relatif rendah, dan biasanya digunakan untuk perlindungan sirkuit daya - rendah.
Dioda penindasan tegangan transien (dioda TVS)
TVS Diode adalah perangkat semikonduktor yang dirancang khusus untuk menekan tegangan lonjakan dan arus lonjakan. Ini memiliki kecepatan respons yang sangat cepat (biasanya dalam kisaran picosecond) dan kemampuan tinggi untuk menahan arus lonjakan. Ketika tegangan lonjakan terjadi, dioda TV dengan cepat melakukan, memandu arus lonjakan ke ground dan melindungi komponen sensitif di sirkuit. Dioda TVS banyak digunakan di bidang seperti komunikasi, komputer, dan elektronik otomotif.
Dioda Schottky
Dioda Schottky memiliki penurunan tegangan ke depan yang rendah dan kecepatan switching cepat, membuatnya cocok untuk melindungi sirkuit frekuensi - yang tinggi. Meskipun toleransi arus lonjakannya relatif rendah, dioda Schottky masih merupakan komponen perlindungan arus lonjakan yang efektif dalam aplikasi spesifik tertentu, seperti voltage rendah-, sirkuit komunikasi daya- rendah.
4, titik desain sirkuit perlindungan dioda
Pilih jenis dioda yang sesuai
Memilih tipe dioda yang sesuai berdasarkan persyaratan spesifik sirkuit adalah kunci untuk merancang sirkuit pelindung. Untuk sirkuit yang perlu menahan arus lonjakan besar, dioda TV dengan toleransi arus lonjakan tinggi harus dipilih; Untuk sirkuit daya - rendah, dimungkinkan untuk mempertimbangkan menggunakan dioda zener atau dioda schottky.
Tentukan parameter pengenal dioda
Saat memilih dioda, perlu untuk memperhatikan parameter yang dinilai, seperti tegangan kerusakan terbalik, arus lonjakan maksimum, penurunan tegangan ke depan, dll. Parameter ini harus memenuhi kebutuhan aktual sirkuit untuk memastikan bahwa dioda dapat berfungsi dengan baik jika terjadi arus lonjakan.
Tata letak sirkuit yang masuk akal
Tata letak sirkuit perlindungan dioda harus masuk akal untuk mengurangi gangguan elektromagnetik dan atenuasi sinyal. Dioda harus ditempatkan sedekat mungkin dengan komponen yang dilindungi untuk mempersingkat jalur perlindungan; Sementara itu, interferensi kopling antara dioda dan komponen frekuensi - tinggi lainnya harus dihindari.
Pertimbangkan masalah disipasi panas
Saat lonjakan arus melewati dioda, ia menghasilkan panas. Jika disipasi panas buruk, itu dapat menyebabkan dioda terlalu panas dan rusak. Oleh karena itu, ketika merancang sirkuit pelindung, disipasi panas dioda harus dipertimbangkan, seperti menambahkan heat sink, mengoptimalkan tata letak sirkuit, dll.
https://www.trrsemicon.com/diode/ssmd/{2 --diode/diode {(3}'sa7-1n4007-sod-123fl.html