TVS(Transient Voltage Suppression, 과도 전압 억제) 다이오드는 민감한 전자 부품에 손상을 줄 수 있는 전압 스파이크가 이들에 도달하기 전에 억제할 수 있도록 설계된 반도체 보호 다이오드입니다. 정상 동작 시, 이 소자는 역방향 스탠드오프 전압(VRWM)까지 비전도 상태를 유지합니다. ESD(정전기 방전) 현상, 유도성 부하 스위칭 서지 또는 낙뢰로 인한 과전압과 같은 과도 현상이 항복 전압(VBR)을 초과하면, TVS 다이오드는 빠르게 전도 상태로 진입하여 전압을 정의된 클램핑 전압으로 제한합니다. 기존의 제너 다이오드, 배리스터 또는 사이리스터보다 빠른 매우 신속한 응답 속도 덕분에, TVS 소자는 정전기 방전 및 서지 전류 현상으로부터 MOSFET, IC, 정류기 및 신호선을 보호하는 데 이상적입니다. 단방향 및 양방향 버전으로 제공되는 TVS 다이오드는 전원 레일 전반, 신호선과의 병렬 연결 또는 외부 연결에 노출된 회로 인터페이스에 흔히 사용됩니다.
TVS 다이오드 선택 시, 다음과 같은 전압 및 전류 파라미터를 중점적으로 확인해야 합니다:
- 최대 역방향 동작 전압 (V_RWM): 정상적인 동작 조건 하에서 TVS가 견딜 수 있는 최대 역방향 전압입니다. 정상 동작 중 회로의 오작동을 방지하기 위해 회로의 정상 동작 전압보다 V_RWM이 높은 TVS를 선택해야 합니다.
- 항복 전압 (V_BR): 다이오드에 걸린 역전압이 항복 전압에 도달하면, TVS는 도통되어 전압 상승을 억제합니다. 항복 전압이 회로의 최대 정상 동작 전압보다는 높지만 보호 대상 부품의 내전압보다는 낮은 TVS를 선택해야 합니다.
- 최대 피크 펄스 전류 (I_PP): TVS가 견딜 수 있는 최대 과도 펄스 전류입니다. 회로에서 예상되는 서지 전류를 안전하게 처리할 수 있는 값을 가진 TVS를 선택해야 합니다.
- 최대 클램핑 전압 (V_C): 최대 피크 펄스 전류에서 TVS가 제한할 수 있는 가장 높은 전압입니다. 보호 대상 부품이 손상되지 않도록 이 값은 대상 부품의 최대 내전압보다 낮아야 합니다.
- 역방향 누설 전류 (I_R): 최대 역방향 동작 전압에서, TVS의 역방향 누설 전류는 허용 범위 이내여야 합니다. 과도한 누설 전류는 회로의 정상 작동에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 접합 커패시턴스 (C_j): TVS의 접합 커패시턴스는 응답 속도와 신호 전송 품질에 영향을 미칩니다. 고주파 신호에 적용하는 경우, 접합 커패시턴스가 낮은 TVS의 선택이 절대적으로 중요합니다.
요약:
TVS를 고를 때는 회로를 완벽하게 보호하면서도 평소 작동에 방해가 되지 않도록, 앞서 말씀드린 전압과 전류 파라미터들을 종합적으로 따져보아야 합니다.
영문 원본: What are the main parameters of surge voltage and current when selecting TVS?