diodos TVS y diodos de protección ESD

Un supresor de voltaje transitorio, normalmente abreviado como diodo TVS, es el componente que se interpone entre un transitorio en una línea de datos, un riel de alimentación o una interfaz y el dispositivo que hay detrás. Esta página expone qué hace esta clase de dispositivo, las piezas de protección en stock de Shenzhen Haiben Electronic Technology Co., Ltd. y las decisiones prácticas a las que se enfrentan compras e ingenieros de hardware. Haiben suministra componentes electrónicos desde Shenzhen desde 2013, y también ofrece su línea de semiconductores de marca propia, la línea Weforsemi, a través de una filial de propiedad total.

Contra qué protege un diodo TVS

Los diodos de supresión de voltajes transitorios, también llamados supresores de voltaje transitorio, recortan eventos breves de sobretensión antes de que la energía llegue a la circuitería sensible. Los eventos en alcance son los habituales: descarga electrostática por manipulación y por conectores, transitorios de conmutación en rieles de alimentación y las corrientes de sobretensión que el acoplamiento inyecta en los cables. Un diodo TVS responde con rapidez, presenta alta impedancia a la tensión de trabajo normal y cambia de estado para desviar el transitorio a tierra cuando se supera un umbral definido. Los puertos de interfaz y las entradas de alimentación son donde se notifican daños con más frecuencia, y es donde se sitúa la mayor parte de la gama de protección.

La gama de protección en stock

El catálogo incluye una gama de protección que abarca desde pequeños dispositivos ESD hasta piezas discretas TVS de mayor potencia. Todo lo siguiente se vende a través de Haiben's Diodos SMD categoría:

• VCTB3V32515LC — DFN0603-2L, bidireccional, tensión de operación 3.3 V, potencia de pulso máxima 80 W, corriente de pulso máxima 8 A, clasificación IEC 61000-4-2 de ±30 kV al aire y ±30 kV por contacto; capacitancia muy baja y fuga a nivel de nA, protege una línea de datos o de alimentación.
• VCTU7V550F3S — DFN1610-2L (1.6 × 1.0 × 0.5 mm), tensión de trabajo 7 V, potencia de pulso máxima 1600 W, corriente de pulso máxima 80 A, sin patas de 2 pines, protege una línea de datos o de alimentación.
• VCLT550-YW — SOD-323, potencia de pulso máxima 350 W (8/20 µs), baja tensión de sujeción, conforme a RoHS, acabado de patas de estaño mate (libre de Pb).
• VCTB5V0P215YW — DFN0603-2L, respuesta rápida, baja tensión de operación, para proteger componentes semiconductores sensibles de ESD y transitorios.
• VCTB24V0P415FSL — DFN0603-2L, un diodo TVS de 24 V para la protección de circuitos de ESD.

La selección comienza por la tensión de trabajo de la línea, luego la potencia o corriente de pulso máxima esperada y después la capacitancia donde la integridad de señal sea importante. Nuestra guía de selección de diodos TVS recorre esa secuencia. Las piezas bidireccionales encajan directamente en líneas que oscilan en ambas direcciones, como las señales acopladas por AC o diferenciales, mientras que las unidireccionales convienen a rieles DC donde se pretende la sujeción en una sola polaridad. Varios dispositivos en stock están documentados como protección de una única línea de datos o de alimentación, lo que ayuda al contar posiciones en una BOM.

Diodos de protección ESD y protección de interfaces

En este catálogo, los diodos de protección ESD son la rama de baja capacitancia de la familia de diodos TVS. La baja capacitancia importa en datos de alta velocidad y en entradas de medición de alta impedancia, donde el exceso de capacitancia redondearía los flancos y distorsionaría las señales. El VCTB3V32515LC, fabricado con tecnología de silicio monolítico para respuesta rápida y baja tensión de sujeción ESD, está descrito por su fabricante como apto para proteger líneas de datos y de alimentación sensibles a la tensión; el VCTB24V0P415FSL de 24 V cubre la misma función en puertos de mayor tensión. La protección de interfaces suele ser la primera sección de un esquema y la más fácil de añadir tarde, por lo que vale la pena reservar las huellas pronto. Cuando un diseño protege un producto alimentado por batería, la protección suele revisarse junto con la página ICs de protección de batería , ya que una protege contra transitorios en el conector y la otra contra fallos a nivel de celda.

Bidireccional o unidireccional — y el caso USB

Un diodo TVS bidireccional limita en ambas polaridades, por lo que una sola pieza protege una señal que alterna alrededor de cero. Un diodo unidireccional está referenciado a tierra y es la opción más sencilla para un riel de alimentación positiva. El caso USB muestra por qué la elección importa: los conectores USB transportan VBUS y pares de datos en contactos adyacentes, por lo que un cable conectado o desconectado puede empujar un transitorio de una línea a otra en cualquier dirección. La tensión de trabajo se fija con margen por encima de VBUS, y la corriente de pico de pulso se deriva de la severidad ESD esperada en el conector. Piezas como el VCTB3V32515LC y el VCTB5V0P215YW son dispositivos de huella 0603 clasificados exactamente para estas líneas de datos de baja capacitancia, por lo que encajan perfectamente en el extremo del conector de un diseño USB.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre un diodo TVS, un supresor de voltaje transitorio y un diodo de protección ESD?

El diodo TVS y el supresor de voltaje transitorio son la misma clase de dispositivo; "diodo TVS" es la forma abreviada. Los diodos de protección ESD son la rama de baja capacitancia de esa familia en este catálogo, orientada a líneas de datos e interfaces donde debe preservarse la calidad de la señal.

¿Puede un diodo TVS reemplazar a un diodo Zener en un riel?

Se comportan de manera diferente. Un Zener se usa normalmente para regulación continua dentro de su clasificación, mientras que un diodo TVS está diseñado para limitar transitorios ocasionales y pasa la mayor parte de su vida apagado. Para la limitación de riel en condiciones transitorias, el diodo TVS es el dispositivo correcto; verifique la tensión de trabajo y las cifras de pico de pulso para su línea.

¿Cómo elijo entre piezas bidireccionales y unidireccionales para una línea de datos USB?

Utilice una pieza bidireccional donde la línea pueda oscilar a ambos lados de tierra, que es la situación habitual en los pares de datos USB durante un evento de conexión en caliente. Fije la tensión de trabajo con margen por encima del rango de señalización normal de la interfaz y confirme que la capacitancia de la pieza sea lo suficientemente baja para la velocidad de datos.