Защита электронных приборов

В цепях электронного оборудования при их эксплуатации могут возникать разнообразные виды перегрузок, среди которых наиболее опасными являются перегрузки по напряжению, так называемые, перенапряжения. Они могут возникать за счет электромагнитных импульсов природного и искусственного происхождения, электростатических разрядов и внутренних процессов в оборудовании при его работе. Для защиты электронных приборов используют различные способы, от конструкционных до схемотехнических.
P6SMB200A SMD, изображение которого приведено на рис.1, относится к классу защитных диодов TVS (от английского transient voltage suppressor). Их также называют супрессорами. Это общая классификация ряда приборов, спроектированных для того, чтобы реагировать на внезапные или импульсные скачки напряжения, перенапряжение.
Аббревиатура SMD расшифровывается, как surface mount device – прибор, монтируемый на поверхность. Это технология монтажа печатных плат, суть которой заключается в том, что электронные компоненты устанавливаются на поверхность платы только со стороны токопроводящих дорожек. На данный момент рассматриваемая технология является наиболее распространённым методом конструирования и сборки электронных узлов на печатных платах. Таким образом, P6SMB200A SMD применяется для поверхностного монтажа с целью оптимизации пространства на плате.
Рис

. 1. Изображение однонаправленного защитного диода серии P6SMB
Согласно спецификации, серия P6SMB разработана и спроектирована для защиты чувствительного электронного оборудования от скачков напряжения, возникших, например, в результате удара молнии.
По схеме включения P6SMB200A является однонаправленным (несимметричным) защитным диодом и работает с напряжением одной полярности. На рис. 2 показано его изображение на принципиальной схеме.
Рис. 2. Обозначение однонаправленного защитного диода на принципиальной схеме
TVS – диоды подавляют импульсные перенапряжения, амплитуда которых выше напряжения лавинного пробоя защитного диода. На рис. 3 представлен принцип работы защитного диода. TVS – диод включается параллельно нагрузке.
При штатном режиме эксплуатации электронного прибора защитный диод никак не влияет на характер его работы. В случае, когда на защищаемую цепь, действует опасный импульс, диод снижает амплитуду напряжения до безопасного. Это происходит благодаря тому, что при приложении напряжения большего напряжения амплитуды пробоя диода, происходит лавинный пробой, то есть лавинообразно повышается концентрация носителей заряда. Напряжение на диоде практически не изменяется, а то время как ток резко возрастает. Это приводит к ограничению импульса перенапряжения путем обратимого пробоя диода.
Рис. 3. Схема принципа работы защитного диода
Электрические характеристики P6SMB200A SMD при температуре окружающей среды 25оС рассматриваемого супрессора представлены ниже.
Пиковая мощность 600 Вт.
Максимальное рабочее напряжение 171 В.
Минимальное напряжение пробоя 190 В.
Максимальное напряжение пробоя 210 В.
Напряжение ограничения 274 В.
Обратный ток утечки 1 мкА.
Пиковое значение максимального импульсного тока 2.2 А.
Максимальный температурный коэффициент 0.108 %C
У P6SMB200A, как и у всех TVS – диодов ярко выраженная нелинейная вольт-амперная характеристика