Un tamaño para todo – no cuando se trata de protección ESD
Los diodos de protección contra sobretensiones (diodos TVS) se suelen utilizar en zonas sensibles como fuentes de alimentación de corriente continua (CC) y sistemas de seguridad y monitorización, así como en los sectores de las telecomunicaciones y la automoción, a la hora de salvaguardar las PCB sensibles.
Estos componentes tienen un comportamiento de limitación (clamping) superior entre los diodos y se conectan en paralelo a la carga a proteger. Las ventajas de los diodos TVS incluyen su tiempo de disparo corto y baja capacidad. Son elementos en avalancha en modelos unidireccionales y bidireccionales, caracterizados por una elevada tensión de bloqueo y el uso del efecto avalancha (un aumento repentino de la corriente eléctrica, desencadenado por la tensión de bloqueo) para estabilizar la tensión.
Los modelos TransZorb y PAR-TVS-Diodes de Vishay Semiconductors ofrecen una amplia variedad de soluciones de polaridad unidireccional y bidireccional.
Al usar los diodos de protección resulta importante tener en cuenta el entorno operativo. Los SMF-Diodes (Surface Mount Flat-Diodes) de Vishay se distinguen por su rapidez en el tiempo de reacción y resultan ideales en la protección de sobretensiones transitorias en aplicaciones portátiles, como ordenadores (notebooks), tabletas y discos externos. Además, la serie SMF puede soportar temperaturas de hasta 260 °C/10 s: una especificación importante, ya que los transmisores potenciales no sólo son las personas, sino también los dispositivos de manufactura industrial como soldadores o maquinaria de producción y materiales de embalaje.
Otro reto a la hora de seleccionar el diodo adecuado es el tamaño cada vez más diminuto de los circuitos. Las estructuras de semiconductor todavía se enfrentan a la misma tensión, a pesar de sus menores dimensiones. Por ejemplo, los eSMP SMF ESD-/TVS-Diodes (eSMP = enhanced Surface Mount Power Packages) tienen una cubierta-SMF muy baja (1 mm) y una capacidad de descarga de 200 W a 10/1000 μs.
Generalmente, hay que tener en cuenta los siguientes cuatro parámetros en el proceso de elección del diodo apropiado:
- Primero: la pérdida de potencia de impulso PPPM en un pulso de corriente definido IPP (por ejemplo, una forma de pulso de 10/1000 o 8/20 μs),
- Segundo: la tensión de bloqueo máxima VWM (= la máxima tensión operativa del circuito a proteger),
- En tercer lugar, la tensión de terminación mínima VBR (= aproximadamente un 10% por encima de la VWM) y
- Y, finalmente, la tensión de limitación máxima VC. Es importante que los picos de tensión durante las alteraciones se limiten a este valor. Además, todos los componentes del circuito tienen que resistir esta carga.
La pérdida de la potencia de impulso de los diodos TVS se suele especificar con un impulso de corriente de 10/1000 μs. Este valor es el producto de IPP y VC:
PPPM = IPP*VC
