I. टीवीएस का परिचय
ट्रांसिएंट वोल्टेज सप्रेसर (टीवीएस) डायोड सुरक्षा उपकरण हैं जो आमतौर पर इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) और वोल्टेज सर्जेस को प्रतिरक्षा प्रदान करने के लिए बिजली आपूर्ति सर्किट में उपयोग किए जाते हैं।
एक सर्किट में ओवरवॉल्टेज से निपटने के लिए एक विशिष्ट प्रक्रिया इन सुरक्षा उपकरणों को बिजली आपूर्ति सर्किट के साथ समानांतर में जोड़ना है ताकि वोल्टेज बढ़ने की स्थिति में वे सिस्टम की रक्षा कर सकें। सामान्य वोल्टेज की स्थिति में, TVS डायोड ओपन सर्किट की तरह काम करता है। जब सामान्य वोल्टेज पार हो जाता है, तो TVS डायोड जंक्शन संचालित होता है, जिससे ओवरवॉल्टेज को सुरक्षा सर्किट से डायवर्ट किया जाता है और फिर क्लैम्पिंग डायोड के माध्यम से करंट को शंट किया जाता है।
क्षणिक वोल्टेज दमन डायोड का उपयोग मुख्य रूप से सर्किट और संवेदनशील उपकरणों में अर्धचालकों की सुरक्षा के लिए किया जाता है, लेकिन द्वितीयक शक्ति और सिग्नल सर्किट की सुरक्षा के लिए भी किया जाता है।
उनकी जवाबदेही, सटीक वोल्टेज, कम क्लैंप वोल्टेज और कई अन्य फायदों के कारण, टीवीएस डायोड एयरोस्पेस, रक्षा, चिकित्सा और दूरसंचार जैसे अत्यंत महत्वपूर्ण क्षेत्रों में उपकरणों की सुरक्षा के लिए उपयुक्त हैं।
II. जटिल परिपथों में TVS के लिए तीन मुख्य अनुप्रयोग
TVS डायोड आपके सर्किट के लिए विभिन्न वर्तमान रेटिंग की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ सुरक्षा प्रदान करते हैं और जंक्शन क्षेत्र के साथ उनकी सुरक्षा क्षमता बढ़ जाती है, जिससे उनके लिए उच्च क्षणिक धाराओं को अवशोषित करना आसान हो जाता है। वे विशेष रूप से विभिन्न धाराओं के साथ क्षणिक वोल्टेज को दबाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। इस लाभ के अतिरिक्त, आपको अपने जटिल सर्किट्री की सुरक्षा के लिए टीवीएस सेमीकंडक्टर्स चुनने पर भी विचार करना चाहिए।
1. सर्किट सिस्टम को ओवरवॉल्टेज और ओवरकरंट से बचाने की क्षमता
TVS डायोड ऑपरेशन के दौरान आपके सर्किट को गर्मी से बचाने के लिए लगातार काम करते हैं। सेमीकंडक्टर्स और आईसी के किसी भी क्षणिक ऑपरेटिंग वोल्टेज को कम करके, डायोड उत्पन्न होने वाली गर्मी की मात्रा को कम करने और सर्किट के जीवन को बढ़ाने में मदद करते हैं। ओवरवॉल्टेज घटनाएं (जैसे वोल्टेज स्पाइक्स) तब हो सकती हैं जब किसी सर्किट में वोल्टेज इसकी डिज़ाइन सीमा सीमा से अधिक हो, जिसके परिणामस्वरूप डिवाइस में उछाल और काफी नुकसान होता है। ऐसे मामलों में, टीवीएस डायोड इलेक्ट्रॉनिक घटकों और इलेक्ट्रॉनिक डिस्चार्ज को नुकसान से बचाने के लिए मुख्य रूप से ओवरवॉल्टेज संरक्षण के रूप में कार्य करते हैं।
2. वे क्षणिक ओवरवॉल्टेज को सीमित करने के लिए वोल्टेज क्लैंप के रूप में उपयोग किए जाते हैं
TVS डायोड सर्किट सिस्टम में ट्रांजिस्टर के आयाम को कम करने के लिए क्षणिक वोल्टेज को दबाते हैं। एक क्लैम्पिंग डिवाइस के रूप में जो वोल्टेज को एक निश्चित स्तर तक सीमित करता है, जैसे ही वर्तमान थ्रेशोल्ड वोल्टेज एक निर्धारित सीमा से ऊपर बढ़ता है, क्लैम्पिंग डायोड क्लैम्पिंग शुरू कर देता है। डायोड सर्किट की सुरक्षा के लिए अतिरिक्त वोल्टेज को अवशोषित करता है, और जब प्रेरित वोल्टेज हिमस्खलन टूटने वाले वोल्टेज से अधिक हो जाता है, तो टीवीएस डायोड ओवरवॉल्टेज की अतिरिक्त ऊर्जा को अवशोषित करता है। जब ओवरवॉल्टेज सामान्य या प्रीसेट वोल्टेज थ्रेशोल्ड स्तर से नीचे चला जाता है, तो डायोड नॉन-कंडक्टिंग मोड में वापस आ जाएगा।
3. आयाम को सबसे नियंत्रणीय स्तर तक उठाना
सर्किट में करंट और वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए सुरक्षा उपकरणों को जल्दी से कार्य करना चाहिए। TVS अर्धचालक आयाम को नियंत्रित करने के लिए उत्तेजनाओं पर बहुत तेज़ी से प्रतिक्रिया करते हैं। इसका कारण यह है कि वे सॉलिड-स्टेट डायोड हैं जो आयाम को विनियमित करके और इसे सुरक्षित स्तर पर लाकर ओवरवॉल्टेज के अचानक या क्षणिक प्रभाव को अवशोषित करते हैं। वे अत्यधिक वोल्टेज और धाराओं के खिलाफ तेजी से सुरक्षा प्रदान करने के लिए एक सुरक्षित संचालन क्षेत्र में व्यापक सुरक्षा प्रदान करते हैं। ये डायोड आयाम को सीमित करने और सर्किट की सुरक्षा के लिए बुनियादी अर्धचालक घटक सुरक्षा उपकरणों का एक अनिवार्य हिस्सा हैं।
जबकि हॉट-स्वैपेबल इंटरफेस और लाइटनिंग स्ट्राइक की उपस्थिति की विशेषता वाले वातावरण में सर्किट की विश्वसनीय सुरक्षा आवश्यक है, सर्किट सिस्टम के इनपुट पर संरक्षित स्तर पर ओवरवॉल्टेज को जकड़ने के लिए TVS सेमीकंडक्टर्स का उपयोग करके सर्ज प्रोटेक्शन सबसे अच्छा हासिल किया जाता है। दिए गए विद्युत अनुप्रयोग के लिए सही TVS उपकरण का चयन करना महत्वपूर्ण है। उपयोगकर्ता या इलेक्ट्रिकल इंजीनियर को एक विशेष प्रकार के क्षणिक वोल्टेज डिवाइस द्वारा प्रदान किए जाने वाले विभिन्न कार्यों के बारे में सावधानी से अवगत होना चाहिए। डिवाइस का सावधानीपूर्वक चयन सुरक्षा डिवाइस की कार्यक्षमता बढ़ाने में मदद कर सकता है।
