TVS diode란 무엇인가

TVS 다이오드(Transient Voltage Suppressor)는 순간적인 과전압(서지)나 정전기(ESD)로부터 회로를 보호하는 소자입니다. TVS 다이오드는 보호하려는 회로와 병렬로 연결되어, 정상적인 상황에서는 거의 전류를 소모하지 않지만, 과전압이 발생하면 순간적으로 전류를 그라운드로 흘려보내어 과전압을 클램프(clamp)하여 회로를 보호합니다.

원리

• 만약 회로가 0~5V에서 동작한다면, 이 범위 내의 전압에서는 TVS 다이오드로 빠져나가지 않고 IC로 넘어가야합니다. 이 구간에서는 저항이 무한대여야합니다.
• 0~5V 범위 밖의 전압은 TVS 다이오드를 통해 접지로 빠져나가야 하죠. 이 구간에서는 저항이 0이 되어야합니다.
• 이를 만족하는 소자가 TVS 다이오드 입니다.
  

특정 전압을 벗어나면 전류가 흐르는 성질을 사용합니다.

• 일반적으로 1mA가 흐르는 전류 지점을 항복 전압(BR)으로 결정
• 항복 전압보다 10% 작은 전압은 VRWM(스탠드 오프 전압)
• 소자가 고장나지 않는 범위 내의 최대 전류 Ipp(피크 펄스)
• VC: 최대 클램핑 전압, 이 전압 이상으로 올라가지 못하게 막는다.
• Ppp: Vc * Ipp, 피크 펄스 전력
• Ipp가 크고 Vc가 작은 상황에서 Ppp가 높은 것이 좋다.
• 전류의 기울기가 가파를 수록 작은 저항을 뜻한다.

양방향 TVS가 더 좋아서 많이 사용하는 것 같습니다.

제너 다이오드와 다른 점

• 제너 다이오드의 경우 제너전압 영역에서 정전류를 흘리며 동작하여 정류기로서 사용하는 경우가 많습니다. 물론 보호 소자로서 사용되기도 합니다.
• TVS 다이오드의 경우 좀 더 고성능의 EOS 보호 소자로서 높은 전력을 견디는 용도로 사용됩니다.
  신호에 따라서 양방향으로 사용되는 점도 제너 다이오드와의 차이점입니다.

Refrence

https://youtu.be/zZF_eHv3M3U?si=FI9OpSF9T2qqBrfa