كيف تحمي الثنائيات دوائر الاتصالات من التيارات الطفرة؟

1 ، أسباب ومخاطر ارتفاع تيار
أسباب زيادة التيار
يرتبط توليد تيار الطفرة عادة بالتغيرات المفاجئة في البيئة الخارجية أو التغييرات في الحالة الداخلية للدائرة. على سبيل المثال ، أثناء ضربات البرق ، ستقوم النبضات الكهرومغناطيسية البرق بالانتقال إلى الدائرة من خلال خطوط الاتصالات ، مما يولد جهد عالي الفوري وتيار الزيادة ؛ أثناء تبديل الطاقة ، نظرًا لوجود مقاومة داخلية في مصدر الطاقة ، ستحدث تقلبات الجهد الكبيرة وتيارات الزيادة في لحظة التبديل ؛ عند تبديل الأحمال الاستقرائية (مثل المرحلات ، والمحركات ، وما إلى ذلك) ، يتم إنشاء تيارات الطفرة أيضًا في لحظة التبديل بسبب خصائص تخزين الطاقة للمكونات الاستقرائية.
مخاطر ارتفاع التيار
ينعكس ضرر التيار الطويلة إلى دوائر الاتصال بشكل أساسي في الجوانب التالية:
أضرار المكونات: تكون سعة تيار الطفرة أعلى بكثير من التيار التشغيل الطبيعي للدائرة ، والتي قد تسبب مكونات حساسة (مثل الدوائر المتكاملة ، الترانزستورات ، إلخ) لتحميلها والحرق.
تدهور الأداء: قد تؤثر تقلبات الجهد والتداخل الكهرومغناطيسي الناجم عن التيارات الطويلة على التشغيل الطبيعي للدوائر ، مما يؤدي إلى تشويه الإشارة ، وانقطاع الاتصالات ، وغيرها من القضايا.
العمر المختصر: مكونات الدوائر التي تعرضت لتيارات الطفرة لفترة طويلة ستتحول تدريجياً في الأداء وتقصير حياة خدمتها بشكل كبير.
2 ، مبدأ حماية الصمام الثنائي لدوائر الاتصالات من التيارات الطفرة
يعتمد مبدأ حماية الصمام الثنائي لدوائر الاتصالات من التيارات الطفرة بشكل أساسي على موصلية أحادي الاتجاه وخصائص الاستجابة السريعة. عند حدوث تيار الطفرة ، سيقوم الصمام الثنائي بسرعة بتوجيه ، وتوجيه التيار إلى الأرض أو غيرها من المسارات الآمنة ، وبالتالي حماية المكونات الحساسة في الدائرة. على وجه التحديد ، يمكن تقسيم عملية عمل دائرة حماية الصمام الثنائي إلى المراحل التالية:
اكتشاف تيار الطفرة: عند حدوث تيار زيادة ، سيرتفع الجهد أو التيار في الدائرة بسرعة ، مما يؤدي إلى حالة توصيل الصمام الثنائي.
توصيل الصمام الثنائي: يعمل الصمام الثنائي بسرعة تحت التحيز إلى الأمام ، أو توجيه الطفرة الحالية إلى الأرض أو غيرها من المسارات الآمنة.
قمع الحالي: مع تحلل تيار الطفرة تدريجياً ، يتناقص الجهد عبر الصمام الثنائي تدريجياً. عندما يكون الجهد أقل من الجهد التوصيل للديود ، فإن الصمام الثنائي يقطع ويعود الدائرة إلى التشغيل العادي.
3 ، أنواع الثنائيات المستخدمة لحماية تيار الطفرة
ديود زينر (ديود زينر)
تحتوي ثنائيات Zener على خصائص جهد مستقرة في حالة الانهيار العكسي ويمكن استخدامها للحد من الجهد الزائد في الدوائر. عندما يتسبب تيار الطفرة في أن يتجاوز الجهد جهد انهيار الصمام الثنائي Zener ، فإن الصمام الثنائي يجري ، ويقوم بجهد الجهد على مستوى آمن. ومع ذلك ، فإن التسامح الحالي للثنائيات Zener منخفض نسبيًا ، وعادةً ما يتم استخدامها لحماية الدوائر الكهربائية المنخفضة-.
الصمام الثنائي لقمع الجهد العابر (ديود أجهزة التلفزيون)
TVS Diode هو جهاز أشباه الموصلات مصمم خصيصًا لقمع جهد الطفرة وتيار الزيادة. لديها سرعة استجابة سريعة للغاية (عادة في نطاق بيكو ثانية) وقدرة عالية على تحمل التيارات الطفرة. عند حدوث جهد زيادة ، يقوم الصمام الثنائي أجهزة التلفزيون بسرعة ، بتوجيه التيار إلى الأرض وحماية المكونات الحساسة في الدائرة. تستخدم ثنائيات أجهزة التلفزيون على نطاق واسع في مجالات مثل الاتصالات والكمبيوتر والالكترونيات السيارات.
شوتكي الصمام الثنائي
تحتوي الثنائيات Schottky على انخفاض منخفضة في الجهد إلى الأمام وسرعة التبديل السريع ، مما يجعلها مناسبة لحماية دوائر التردد العالية -. على الرغم من أن تسامحها الحالي منخفض نسبيًا ، إلا أن ثنائيات Schottky لا تزال مكونًا فعالًا للحماية الحالية في التطبيقات المحددة ، مثل الجهد المنخفض- ، دارات الاتصالات المنخفضة-.
4 ، نقاط تصميم دائرة حماية الصمام الثنائي
اختر نوع الصمام الثنائي المناسب
اختيار نوع الصمام الثنائي المناسب بناءً على المتطلبات المحددة للدائرة هو مفتاح تصميم دائرة وقائية. بالنسبة للدوائر التي تحتاج إلى تحمل تيارات الطفرة الكبيرة ، ينبغي اختيار ثنائيات أجهزة التلفزيون ذات التسامح الحالي العالي للارتفاع ؛ لدوائر الطاقة المنخفضة - ، من الممكن التفكير في استخدام الثنائيات Zener أو الثنائيات Schottky.
تحديد المعلمات المصنفة من الصمام الثنائي
عند اختيار الصمام الثنائي ، من الضروري الانتباه إلى معلماته المقدرة ، مثل جهد الانهيار العكسي ، وأقصى قدر من زيادة الجهد إلى الأمام ، وما إلى ذلك.
تخطيط دائرة معقول
يجب أن يكون تخطيط دوائر حماية الصمام الثنائي معقولًا لتقليل التداخل الكهرومغناطيسي وتخفيف الإشارة. يجب وضع الصمام الثنائي في أقرب وقت ممكن إلى المكون المحمي لتقصير مسار الحماية ؛ وفي الوقت نفسه ، ينبغي تجنب التداخل اقتران بين الثنائيات ومكونات التردد العالية الأخرى -.
النظر في قضايا تبديد الحرارة
عندما يمر تيار الزيادة عبر الصمام الثنائي ، فإنه يولد الحرارة. إذا كان تبديد الحرارة ضعيفًا ، فقد يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الصمام الثنائي وتلفه. لذلك ، عند تصميم دوائر واقية ، ينبغي النظر في تبديد الحرارة للثنائيات ، مثل إضافة أحواض الحرارة ، وتحسين تصميم الدائرة ، إلخ.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd {{2) }diode/diode {{3) a7-1n4007-sod-123fl.html