Diodes TVS

Protégez vos conceptions grâce à notre vaste gamme de produits de suppression des tensions transitoires

Les diodes TVS de Littelfuse protègent les composants semi-conducteurs contre les transitoires haute tension. La section transversale des jonctions p-n de ces diodes est plus volumineuse que celle des diodes normales, ce qui leur permet de conduire des courants élevés à la masse sans subir de dommages. Littelfuse fournit des diodes TVS avec des puissances nominales de crête de 200 W à 15 kW et des tensions de sécurité inverse de 5 V à 495 V.

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Que sont les diodes TVS et quelles sont leurs caractéristiques ?

Les diodes TVS sont des composants électroniques conçus pour protéger d'autres composants électroniques sensibles contre les transitoires haute tension. Elles sont capables de réagir aux événements de surtension plus rapidement que la plupart des autres types de dispositifs de protection des circuits et sont proposées dans une variété de formats pour circuits imprimés à montage en surface ou traversant.

Ces diodes fonctionnent en limitant la tension à un certain niveau (on parle de dispositif de « blocage ») en utilisant des jonctions p-n dont la section transversale est plus grande que celle d'une diode normale, ce qui permet à la diode TVS de conduire des courants élevés à la terre sans subir de dommages.

Les diodes TVS sont généralement utilisées pour fournir une protection contre les surcharges électriques telles que celles induites par la foudre, la commutation de charges inductives et les décharges électrostatiques (DES) associées aux lignes de transmission ou de données et aux circuits électroniques.

Bien que les diodes TVS de Littelfuse conviennent à une large gamme d'applications de protection des circuits, leur fonction première consiste à protéger les interfaces d'E/S dans les équipements industriels et de télécommunications, les ordinateurs et l'électronique grand public.

Caractéristiques des diodes TVS de Littelfuse :

Résistances aux pointes d'énergie incrémentielles peu élevées
Polarités unidirectionnelles et bidirectionnelles disponibles
Tensions de sécurité inverse variant de 5 V à 512 V
Conformité à RoHS – placage sans plomb en étain mat
Puissances nominales pour montage en surface de 200 W à 5000 W
Puissances nominales des composants à sortie axiale de 400 W à 30 000 W (30 kW)
Protection contre les courants à forte intensité disponible de 3 kA à 10 kA
Qualification AEC sur certaines séries

Comparaison avec d'autres technologies de diodes

Comparaison des technologies de diodes
Classe de diodes	Application	Remarques
Diode conventionnelle, redresseur	Contrôle de la puissance	Utiles pour « canaliser » les courants élevés et convertir le courant alternatif en courant continu. Ils sont généralement présentés dans des boîtiers de grand format comme le TO-220.
Diode Zener	Contrôle de la puissance	Utile pour la régulation de la tension continue dans les alimentations. Généralement conditionnée dans des boîtiers de moyen à grand format (axiaux, TO-220).
Diode avalanche au silicium (SAD), suppresseur de tension transitoire (TVS)	Protection contre les surtensions	Utiles pour protéger les circuits exposés à des événements à haute énergie tels que les surtensions dues à la foudre ou les surtensions transitoires provenant de la commutation mécanique des circuits électriques (EFT). Généralement conditionnés dans des boîtiers de moyen format (axiaux, DO-214).
Matrice de diodes	Protection contre les surtensions	Les matrices de diodes appartiennent à la catégorie plus large des matrices de protection au silicium (SPA), qui sont destinées à la protection contre les décharges électrostatiques (DES). On les trouve généralement dans des boîtiers compacts à montage en surface (SOIC-8, SOT-23, SC-70, etc.).
Diode Schottky	Contrôle de la puissance	Utile pour le redressement haute fréquence (HF) requis pour les alimentations à découpage.
Diode varactor	Accord RF	Seule application connue des diodes qui tire parti de la caractéristique de capacité de jonction.

Comparaison par caractéristique de fonctionnement

Comparaison par caractéristique de fonctionnement
Classe de diodes	Tension de claquage inverse (VBR, VZ)	Capacité (CJ)	Remarques
Diode conventionnelle, redresseur	800-1500 V	Très élevée	Conversion de puissance CA à CC
Diode Zener	Jusqu'à 100 V	Moyenne à élevée	Régulation de puissance CC
Diode avalanche au silicium (SAD)	Jusqu'à 600 V	Moyenne	Protection contre les surtensions dues à la foudre et les surtensions transitoires
Matrice de diodes	Jusqu'à 50 V	Faible (< 50 pF)	Protection des circuits de données haute fréquence contre les décharges électrostatiques

Comparaison en fonction de la construction du dispositif

Une diode Schottky est formée d'une jonction métal-semi-conducteur. Sur le plan électrique, elle conduit par le porteur majoritaire et affiche une réponse rapide avec une fuite de courant et une tension de polarisation directe (VF) plus faibles. Les diodes Schottky sont largement utilisées dans les circuits haute fréquence.

Les diodes Zener sont formées d'une jonction semi-conductrice P-N fortement dopée. Il existe deux effets physiques que l'on peut qualifier d'état Zener (effet Zener et effet Avalanche). L'effet Zener se produit lorsqu'une faible tension inverse est appliquée à la jonction p-n qui conduit en raison de l'effet quantique. L'effet Avalanche se produit lorsqu'une tension inverse supérieure à 5,5 volts est appliquée à la jonction p-n, entraînant une collision des paires électron-trou générées avec le réseau cristallin. Les diodes Zener basées sur l'effet Zener sont largement utilisées comme sources de référence de tension dans les circuits électroniques.

Une diode TVS est formée d'une jonction semi-conductrice P-N spécialement conçue pour la protection contre les surtensions. La jonction p-n est généralement recouverte d'un revêtement pour éviter la formation prématurée d'un arc de tension pendant un état de non-conduction. En présence d'un événement de tension transitoire, la diode TVS s'active pour bloquer la tension transitoire en utilisant l'effet Avalanche. Les diodes TVS sont largement utilisées comme dispositif de protection des circuits contre les surtensions dans les télécommunications, l'électronique générale et les marchés numériques grand public pour la protection contre la foudre, les décharges électrostatiques et autres surtensions transitoires.

SPA est l'acronyme de Silicon Protection Arrays (matrices de protection silicium). Il s'agit d'une matrice de diodes de jonctions p-n intégrées, de thyristors ou d'autres structures de protection en silicium conditionnées dans des structures multibroches. Une matrice SPA peut être utilisée comme solution intégrée pour la protection contre les décharges électrostatiques, la foudre et les transitoires électriques rapides (EFT) pour les marchés numériques grand public, des télécommunications et de l'électronique générale où il existe de multiples possibilités de protection. Par exemple, elle peut être utilisée pour la protection DES des ports HDMI, USB et Ethernet.