ثنائي كبح الجهد العابر

الصمام الثنائي لكبح الجهد العابر ( TVS ) ، والذي يُعرف أيضًا باسم transil أو transorb أو thyrector ، هو مكون إلكتروني يُستخدم لحماية الأجهزة الإلكترونية من ارتفاعات الجهد التي تحدث على الأسلاك المتصلة. ^{[ 1 ]}

يعمل الجهاز عن طريق تحويل التيار الزائد عندما يتجاوز الجهد المستحث جهد الانهيار الانهياري . وهو جهاز تثبيت ، يكبح جميع الفولتيات الزائدة التي تتجاوز جهد الانهيار. ويعيد ضبط نفسه تلقائيًا عند زوال الجهد الزائد، ولكنه يمتص داخليًا قدرًا أكبر بكثير من الطاقة العابرة مقارنةً بجهاز مماثل من نوع " قاطع الدائرة" . ^{[ 2 ]}

قد يكون الصمام الثنائي لكبح الجهد العابر أحادي الاتجاه أو ثنائي الاتجاه. يعمل الجهاز أحادي الاتجاه كمقوم في الاتجاه الأمامي مثل أي صمام ثنائي انهياري آخر ، ولكنه مصمم ومختبر لتحمل تيارات ذروة عالية جدًا.

يمكن تمثيل الصمام الثنائي لكبح الجهد العابر ثنائي الاتجاه بصمامين ثنائيين انهياريين متعاكسين موصولين على التوالي ومتصلين بالتوازي مع الدائرة المراد حمايتها. ورغم أن هذا التمثيل دقيق من الناحية التخطيطية، إلا أن هذه الأجهزة تُصنع حاليًا كمكون واحد.

يستجيب ثنائي كبح الجهد العابر للجهود الزائدة أسرع من مكونات الحماية الشائعة الأخرى من الجهد الزائد، مثل المقاومات المتغيرة أو أنابيب التفريغ الغازي . يحدث التثبيت الفعلي في غضون بيكو ثانية تقريبًا ، ولكن في الدوائر العملية، يفرض حث الأسلاك المؤدية إلى الجهاز حدًا أعلى. هذا ما يجعل ثنائيات كبح الجهد العابر مفيدة للحماية من عابرات الجهد السريعة جدًا والتي غالبًا ما تكون ضارة. توجد هذه العابرات السريعة للجهد الزائد في جميع شبكات التوزيع، ويمكن أن تنتج عن أحداث داخلية أو خارجية، مثل البرق أو شرارة المحرك.

ستتعطل أجهزة كبح الجهد العابر إذا تعرضت لجهود أو ظروف تتجاوز تلك التي صُمم المنتج المحدد لتحملها. هناك ثلاثة أوضاع رئيسية لتعطل هذه الأجهزة: قصر الدائرة، وانقطاع الدائرة، وتلف الجهاز. ^{[ 4 ]}

تُعرف ثنائيات TVS أحيانًا باسم transorbs، نسبة إلى العلامة التجارية لشركة Vishay TransZorb .

يتميز ثنائي TVS بما يلي:

• تيار التسريب : مقدار التيار الموصل عندما يكون الجهد المطبق أقل من أقصى جهد فاصل عكسي. ^{[ 2 ]}
• أقصى جهد انعكاسي للعزل: الجهد الذي لا يحدث عنده توصيل ملحوظ.
• جهد الانهيار : الجهد الذي يحدث عنده توصيل محدد وهام.
• جهد التثبيت: الجهد الذي سيقوم الجهاز عنده بتوصيل التيار المقنن بالكامل (من مئات إلى آلاف الأمبيرات ).
• السعة الطفيلية : يتصرف الصمام الثنائي غير الموصل كمكثف ، مما قد يشوه الإشارات عالية السرعة ويؤثر عليها سلبًا. يُفضل عمومًا استخدام سعة أقل.
• المعاوقة الطفيلية : نظرًا لأن التبديل الفعلي للجهد الزائد سريع جدًا، فإن محاثة العبوة هي العامل المحدد لسرعة الاستجابة.
• كمية الطاقة التي يمكنه امتصاصها: نظرًا لأن النبضات العابرة قصيرة جدًا، تُخزَّن الطاقة بالكامل داخليًا على شكل حرارة؛ ولا يؤثر المشتت الحراري إلا على وقت التبريد اللاحق. لذا، يجب أن يكون جهاز TVS عالي الطاقة كبيرًا من الناحية الفيزيائية. إذا كانت هذه السعة صغيرة جدًا، فقد يؤدي الجهد الزائد إلى تلف الجهاز وترك الدائرة الكهربائية دون حماية.

• واقي من زيادة التيار
• تريسيل
• ثنائي زينر

• نظرية زينر واعتبارات التصميم ؛ أونسيمي ؛ ١٢٧ صفحة؛ ٢٠٠٥؛ HBD854/D. (تنزيل مجاني بصيغة PDF)

• طريقة اختيار واستخدام ثنائيات TVS - مذكرة تطبيقية من Rohm
• مقارنة بين صمام ثنائي TVS (للتثبيت) وصمام Trisil (للفك) - مذكرة تطبيق ST
• مقارنة بين الصمام الثنائي العابر والمقاومة المتغيرة - مذكرة تطبيقية من ST
• ثنائيات TVS: دليل شامل لكبح الجهد العابر