دیود TVS، حذف ولتاژ گذرا و ESD

دیود TVS (یا دیود تی وی اس) نوعی دیود بسیار سریع است که برای محافظت در مدارات الکترونیکی استفاده می شود. TVS مخفف عبارت Transient Voltage Suppression است. ترجمۀ واژه به واژۀ این عبارت می شود: «فرونشانی/توقف/سرکوب ولتاژ گذرا». در اصطلاح، ولتاژ گذرا یا Transient Voltage به تغییر ناگهانی ولتاژ می گویند. این تغییر ناگهانی ولتاژ ممکن است خیلی سریع و هجومی، همانند Spike باشد. در اصطلاح مهندسی برق، Spikeها تغییرات سریع، کوتاه و گذرا در ولتاژ، جریان یا انرژی هستند. این تغییر ناگهانی به قدری سریع است که قطعات الکترونیکی معمولی قادر به دنبال کردن آنها نیستند. در تصویر زیر یک موج سینوسی را می بینید که Spike روی آن افتاده است. ممکن است به تغییر ناگهانی در سیگنال Surge نیز بگویند. Surgeها به تغییر ناگهانی با زمان بیشتر از 3 نانو ثانیه می گویند. در حالی که Spikeها زمانی کمتر از این مقدار دارند. در این نوشته منظور ما از ولتاژ گذرا، افزایش ناگهانی ولتاژ است. که Surge و Spike و … هم در  بر می گیرد. برای فرونشانی و حذف ولتاژ گذرا قطعاتی ساخته شده اند که به آنها قطعات TVS (یا TVS Devices) می گویند. کار قطعات TVS حذف و دفع افزایش ناگهانی و گذرای سیگنال است. پر استفاده ترین قطعات TVS عبارتند از: لولۀ گازی، وریستور اکسید فلز (MOV)، دیود TVS و تریستور TVS. در این نوشته به بررسی  دیود TVS یا دیود حذف کننده ولتاژ گذرا (دیود خنثی ساز ولتاژ گذرا) می پردازیم. ولتاژ گذرا و عوامل و اثرات آن مبحثی طولانی است که در آموزش طراحی PCB یوبرد بررسی می شوند.

تصویر 1 – Spike در یک شکل موج سینوسی

دیود TVS چیست؟

این دیود که Transil یا Thyrector نیز نامیده می شود، یک قطعۀ حالت جامد با پیوند p-n است.  دیودهای TVS قطعات محدود کننده و حذف کننده ولتاژ گذرا هستند. عملکرد این دیود شبیه دیود زنر است. یعنی در بایاس معکوس، جریانی از آن عبور می کند و ولتاژ به مقدار نامی دیود محدود می شود. پیوند p-n در دیودهای TVS دارای سطح مقطع وسیع به منظور عبور جریان های لحظه ای بالا است. دیودهای TVS بسیار سریع هستند و فوراً به ولتاژ گذرا پاسخ می دهند. همین امر موجب شده که این دیودها برای حذف ولتاژ گذرا در مدارات الکترونیکی حساس استفاده شوند. عمده کاربرد دیودهای TVS حذف ولتاژ گذرای ناشی از تخلیه الکترواستاتیکی (تخلیۀ الکتریسیتۀ ساکن، ESD یا Electrostatic Discharge) است. از این رو ممکن است دیودهای TVS را دیود ESD یا دیود محافظت از ESD (ESD Protection Diode) نیز بنامند. تصویر زیر بزرگنمایی بخشی از یک آی سی است که با تخلیه الکتریسیته ساکن بدن انسان (HBM-ESD) آسیب دیده است.

تصویر 2 – بخشی از یک آی سی که با تخلیه الکتریسیته ساکن آسیب دیده

نکته: Transil یک علامت تجاری (TM یا Trade Mark) از شرکت STMicroelectronics است.

حذف ولتاژ گذرا با دیود TVS

منحنی مشخصه دیودهای TVS شبیه دیودهای زنر است. وقتی ولتاژ بایاس معکوس دیود TVS کمتر از ولتاژ شکست است، جریان نشتی بسیار ناچیزی از آن عبور می کند. اما وقتی ولتاژ بایاس معکوس از ولتاژ شکست بیشتر می شود، جریانی از دیود عبور می کند. بنابراین امپدانس کمی در ناحیۀ شکست به وجود می آید و ولتاژ بایاس معکوس دیود ثابت می ماند. تصویر زیر منحنی مشخصه دیودهای TVS یک طرفه را نشان می دهد. با ولتاژ معکوس در محدودۀ صفر تا ولتاژ شکست (BV یا Breakdown Voltage) جریان ناچیزی از دیود عبور می کند. این جریان همان جریان نشتی دیود در بایاس معکوس است. هنگامی که ولتاژ معکوس از ولتاژ شکست بیشتر می شود، دیود روشن می شود. در این هنگام جریان هر مقدار که تغییر کند، تغییرات ولتاژ چشمگیر نخواهد بود. بنابراین اگر تغییرات جریانِ لحظه ای زیاد هم باشد، ولتاژ معکوس در حدود ولتاژ شکست باقی خواهد ماند.

تصویر 3 – منحنی مشخصه دیودهای TVS

این دیودها همانند دیود زنر به یک منبع تغذیۀ DC مدل می شود. ولتاژ ورودی هر چقدر بیشتر باشد، در خروجی ولتاژ تقریباً ثابت و در حدود ولتاژ شکست خواهد بود. در تصویر زیر یک ولتاژ گذرا به پایۀ یک آی سی که روی آن دیود TVS قرار دارد، وارد شده است. تحمل پایۀ آی سی 30 ولت است ولی ولتاژ به مقدار ولتاژ شکست دیود یعنی 20 ولت محدود شده است. آنچه در تصویر زیر مشاهده می شود همانند کار دیود زنر است. اما یادآور می شویم که دیودهای زنر نمی توانند همانند دیودهای TVS ولتاژهای گذرای سریع را دنبال کنند. یعنی نمی توانند در زمانی که ولتاژ گذرای سریع اتفاق می افتد روشن شوند. در تصویر زیر واضح است که ولتاژ گذرا باعث روشن شدن دیود شده است. اگر این شکل موج به دیود زنر اعمال شود، خروجی مدار شبیه ورودی خواهد بود.

تصویر 4 – محدود کردن و حذف ولتاژ گذرا با دیودهای TVS

مشخصات الکتریکی دیود TVS

در دیتاشیت دیودهای TVS پارامترهایی وجود دارد که در این بخش به توضیح مهمترین آنها می پردازیم. برای این منظور تصویر 5 را که منحنی مشخصه دیودهای TVS دو طرفه است، مشاهده فرمایید.

• Stand-Off Voltage (یا V_RWM یا V_R): حداکثر ولتاژ خاموش. حداکثر ولتاژی است که می توان دائماً به صورت معکوس اعمال کرد. این ولتاژ معمولاً 10 درصد کمتر از ولتاژ شکست (V_BR) است. ولتاژهای کمتر از V_RWM تنها باعث جریان نشتی می شوند و نمی توانند دیود را روشن کنند. به این ولتاژ، ولتاژ کاری (Working Voltage) نیز می گویند.
• Breakdown Voltage (یا V_BR): ولتاژ شکست دیود. ولتاژی است که با اعمال جریان تست (I_T)، در آن شکست اتفاق می افتد. به این صورت که جریانی به دیود اعمال می کنند و ولتاژ آن را اندازه می گیرند. هرگاه ولتاژ به جایی رسید که تغییرات آن خیلی کم شد، آن را ولتاژ شکست می گویند. به بیانی دیگر، این ولتاژ آستانۀ روشن شدن دیود است که با اعمال جریان تست بدست آمده است.
• Leakage Current (یا I_R): جریان نشتی. حداکثر جریانی است که وقتی ولتاژ دیود برابر V_R است، از دیود عبور می کند.
• Clamping Voltage (یا V_C): ولتاژی است که در آن حداکثر جریان لحظه ای قابل قبول (I_PP) می تواند عبور کند.
• Parasitic Capacitance (یا C یا C_L): خازن انگلی. دیودهای TVS به خاطر پیوند p-n که دارند دارای ظرفیت خازنی بسیار کمی هستند. این ظرفیت خازنی به ویژه در فرکانس های بالا تأثیر گذارند.
• I_F و V_F: نیز جریان و ولتاژ روشن شدن در بایاس مستقیم هستند. که البته این دو مشخصه برای دیودهای TVS یک طرفه است.

تصویر 5 – منحنی مشخصه دیودهای TVS دو طرفه

دیودهای TVS با ولتاژ V_C چند ولت تا چند صد ولت وجود دارند. همچنین می توان برای افزایش ولتاژ یا جریان در صورت لزوم، دیودهای TVS را با هم سری یا موازی کرد.

انواع دیود TVS و نماد شماتیکی آنها

دیودهای TVS به دو نوع کلی یک طرفه (Unidirectional) و دو طرفه (Bidirectional) تقسیم می شوند. دیودهای TVS دو طرفه از سری شدن دو دیود TVS یک طرفه حاصل شده اند. در تصویر زیر از نماد قطعات الکترونیکی، نماد شماتیکی دیودهای TVS مشخص شده است. اگر چه نماد شماتیکی این دیودها در بسیاری از منابع و دیتاشیت ها همانند دیود زنر و یا حتی دیود معمولی ترسیم می شود، ولی نماد صحیح آن به صورت زیر است. از سمت چپ نماد اول، دوم و پنجم، نماد دیودهای TVS یک طرفه است. باقی نمادها، نماد دیودهای TVS دو طرفه هستند.

تصویر 6 – نماد شماتیکی دیودهای TVS یک طرفه و دو طرفه

دیودهای TVS در پکیج های متفاوتی وجود دارند. در برخی پکیج ها دو دیود TVS و در برخی نیز آرایه ای از دیودهای TVS وجود دارد. دیودهای TVS آرایه ای ممکن است یک طرفه یا دو طرفه باشند. بسته به کاربرد، آرایش های متفاوتی از دیودهای TVS تکی و آرایه ای موجود است. برای مثال وقتی می خواهیم پایه های سیم کارت را با دیودهای TVS محافظت کنیم، بهتر است به جای چند دیود TVS، از آرایۀ دیودهای TVS کنیم. برای همین در سند راهنمای طراحی سخت افزار ماژول های SIM800، برای حفاظت سیم کارت، دیود آرایه ای SMF12C پیشنهاد شده است. همچنین وقتی می خواهیم تنها یک پایه از یک قطعه را حفاظت کنیم، قرار دادن دیود تکی کافی است. در سند راهنمای طراحی سخت افزار ماژول SIM800 برای پایۀ PWRKEY یک دیود تکی دو طرفه پیشنهاد شده است.

تصویر 7 – دیودهای TVS برای حفاظت از ماژول SIM800 و سیم کارت

انواع دیگر دیودهای TVS

اکثر قطعات الکترونیکی که ما با نوع معمولی آنها سر و کار داریم، انواع خاصی نیز دارند. دیودهای TVS نیز به همین صورت هستند. با توجه به شرایط خاصی که در مدارات الکترونیکی وجود دارد، دیودهای TVS با عملکردهای خاص ساخته می شوند. برای مثال دیودهای TVSی وجود دارند که در یک پکیج با دیودهای دیگری سری/موازی شده اند. این سری/موازی شدن باعث تغییر مشخصات دیود می شود و آن را برای کاربردهای خاص مناسب می کند. برای مثال سری شدن دیودهای TVS و ایجاد یک دیود دو طرفه، باعث کم شدن خاصیت خازنی می شود. و این دیود TVS دو طرفه چون خاصیت خازنی کمتری دارد، برای مدارات فرکانس بالا مناسب تر است. در تصویر زیر آرایش برخی از این دیودها را می بینیم. توجه شود که پنج آرایش زیر هر کدام در یک پکیج هستند. از سمت چپ دو آرایش اول در پکیج 2 پایه و دو آرایش دوم در پکیج 4 پایه هستند.  آرایش آخر نیز در پکیج 6 پایه هستند.

تصویر 8 – دیودهای TVS دیگر

کاربرد دیود TVS

همانطور که پیش تر گفتیم، عمده کاربرد این دیودها حذف ولتاژ گذرای ناشی از ESD است. در تصویر بالا مشخص است که استفاده از دیود TVS روی پایۀ PWRKEY به خاطر وجود کلید است. اگر کاربر با تماس دست، باعث ESD شود، ولتاژ گذرای ناشی از ESD توسط دیود حذف می شود. دیودهای TVS تنها برای حذف ولتاژ گذرای ناشی از ESD نیستند. بسته به مشخصات آنها، هر نوع ولتاژ گذرایی که به وجود بیاید، حذف می شود. برخی پدیده هایی که باعث به وجود آمدن ولتاژ گذرا می شوند عبارتند از:

• اثر صاعقه بر خطوط انتقال برق؛
• اتصالی در خطوط انتقال برق؛
• اثر جرقه زنی موتورها روی خطوط تغذیه و سیگنال؛
• سوییچ بارهای سلفی.

کاربرد دیودهای TVS یک طرفه با دیودهای TVS دو طرفه متفاوت است. دیودهای TVS دو طرفه اغلب در خطوط AC و DC منابع تغذیه، خطوط داده با کابل بلند، خطوط داده تفاضلی و مدارات فرکانس بالا کاربرد دارند. دیودهای TVS یک طرفه نیز اغلب در خطوط تغذیۀ DC، خطوط داده با کابل کوتاه و حفاظت قطعات دیجیتال به کار می روند.

تصویر 9 – نمونه ای از کاربرد دیودهای TVS یک طرفه و دو طرفه

تخلیۀ الکتریسیتۀ ساکن در خودرو

مهم ترین دلیل به وجود آمدن الکتریسته ساکن در خودروها جریان هوای روی بدنۀ خودرو در هنگام حرکت است. اغلب مشاهده می کنیم که در زیر برخی خودروها به ویژه خودروهای سنگین یک زنجیر آویزان است و به سطح زمین کشیده می شود. این زنجیر برای تخلیۀ الکتریسیتۀ ساکن روی بدنۀ خودرو است. در مدل های جدید از کمربند رسانا نیز برای این کار استفاده می کنند که با نام Anti-static Belt یا Earth Belt شناخته می شوند (تصویر 10، سمت راست). در خودروها استفاده از وسایلی که الکتریسیتۀ ساکن را دفع می کنند، اهمیت بیشتری دارد. چرا که افزایش امنیت خودروها، افزایش امنیت جان انسان ها را در پی دارد. ساده ترین مثالی که می توانیم دربارۀ اهمیت تخلیۀ الکتریسیتۀ ساکن بزنیم این است که جرقه باعث مشتعل شدن بنزین می شود. الکتریسیتۀ ساکن روی بدنۀ خودرو در هنگام سوخت گیری ممکن است باعث آتش سوزی شود. به ویژه اگر سوخت خودرو گاز باشد. که در این صورت احتمال انفجار نیز وجود دارد. برای خودروهای حمل سوخت کابل هایی برای تخلیۀ الکتریسیتۀ ساکن وجود دارد که در تصویر زیر (سمت چپ) نمونه ای از آنها را مشاهده می کنید.

تصویر 10 – کمربند Anti-static و کابل تخلیۀ الکتریسیتۀ ساکن در خودروهای حمل سوخت

در ادامه کاربردهای دیود TVS را در خودرو بیان می کنیم.

کاربرد دیود TVS در خودرو

حفاظت در برابر الکتریستۀ ساکن و ولتاژ گذرا در خودروها تنها با استفاده از روش اتصال به زمین نیست. این روش تنها برای انتقال بار الکتریکی بدنۀ خودرو به زمین استفاده می شود. در بردهای الکترونیکی به کار رفته در خودروها نیز نیاز است که حفاظت در برابر ولتاژ گذرا صورت گیرد. در چنین کاربردهای حساس و مهم، برای حفاظت قطعات به کار رفته در بردهای الکترونیکی، استفاده از قطعات الکترونیکی TVS مانند دیود TVS الزامی است. برای مثال شرکت Littelfuse و همچنین ST تعداد زیادی دیود TVS متناسب برای کاربردهای خودرویی تولید کرده اند. در اکثر بردهای الکترونیکی خودرو از جمله سیستم کمک راننده (DAS)، نمایشگرهای مرکزی و دیگر نمایشگرها، سیستم کنترل پایداری خودرو از جمله EPS، سیستم Airbag، در خودروهای برقی در قسمت موتور و باطری و …، از دیود TVS مناسب کاربرد خودرویی استفاده می شود. به عنوان مثال در تصویر زیر دیود TVS آرایه ای را در قسمت سیم کارت، کارت حافظه و کانکتور USB برد نمایشگر مرکزی خودروی Tesla S می بینیم.

تصویر 11 – چند دیود TVS آرایه ای در برد نمایشگر مرکزی خودروی Tesla S

در چه جاهایی باید از دیود TVS استفاده کنیم؟

در برخی ICها به صورت داخلی روی پایه های حساس به ولتاژ گذرا، دیود TVS وجود دارد. در برخی دیگر باید به صورت خارجی دیودهای TVS قرار دهیم. اگر قصد انجام پروژه ای داریم که قرار است به صورت آزمایشی کار کند، استفاده از این دیودها ضروری نیست. برای مثال می خواهیم یک برد برای ماژول SIM800 طراحی کنیم تا فقط در فضای آزمایشگاهی عملکرد آن را ببینیم. در این صورت نیازی به دیودهای TVS نیست. اما اگر می خواهیم یک برد طراحی کنیم که در محیط صنعتی کار کند، استفاده از دیودهای TVS ضروری است. به خصوص اگر از قطعات حساس به ولتاژ گذرا در طراحی استفاده کرده باشیم. برخی قطعات حساس به ولتاژ گذرا که عبارتند از: RAMها، CPUها، حافظه های SD/MMC Card و … . و برخی جاها که باید از دیودهای TVS استفاده کنیم عبارتند از:

• پایه هایی از قطعات حساس که دکمه به آن متصل می شود (مثل پایۀ PWRKEY ماژول های SIM800)؛
• درگاه های RS-232و RS-485؛
• پورت های USB؛
• پورت های Display و DVI و HDMI؛
• کانکتورهای e-SATA؛
• کانکتور Ethernet؛
• آنتن های GPS و Wi-Fi و WLAN و …؛
• پایه های دادۀ فرستنده/گیرنده های سیمی؛
• خروجی های صدا.

تصویر 12 – نمونه هایی از کاربرد دیود TVS

تفاوت دیود TVS با دیود زنر

همان طور که توضیح داده شد، دیود TVS و دیود زنر از لحاظ عملکرد شبیه هم هستند. برخی به دیود TVS می گویند: «دیود زنر TVS». ولی دیودهای TVS و دیودهای زنر در ساختار و کاربرد تفاوت هایی دارند. دیودهای TVS مناسب برای حذف ولتاژ گذرای خیلی سریع هستند. همچنین جریان بسیار بالای لحظه ای را به خاطر وسیع بودن ناحیۀ پیوند p-n از خود عبور می دهند. دیودهای TVS سرعت سوییچ خیلی بالایی دارند و با اعمال ولتاژ گذرا بلافاصله روشن می شوند. سرعت سوییچ دیودهای TVS در حد پیکو ثانیه است. در ولتاژهای شکست برابر، دیودهای زنر معمولاً دارای ظرفیت خازنی کمتری نسبت به دیودهای TVS هستند. چرا که در دیود TVS وسعت پیوند p-n بیشتر است و در نتیجه ظرفیت خازنی بیشتری دارند. کاربرد دیود زنر تنظیم ولتاژ، ساخت ولتاژ مرجع، مدارات محدود کنندۀ ولتاژ، مدارات سوییچ و … است. اگر دیود زنر برای حفاظت استفاده شود، تنها برای حفاظت از اضافه ولتاژ با زمان طولانی است. دیود زنر نمی تواند به ولتاژ گذرای سریع مثل Spikeها پاسخ دهد. همچنین دیودهای زنر اغلب به صورت تکی در مدارات استفاده می شوند. در حالی که دیودهای TVS آرایه ای به طور گسترده استفاده می شوند.

تصویر 13 – تفاوت دیود TVS با دیود Zener در کاربرد

انتخاب دیود TVS مناسب

در نام گذاری دیود TVS، بسته به این که محصول چه شرکتی باشد، بخشی از مشخصات دیود آمده است. برای مثال در دیود TVS با نام PTVS1-xxxC-TH، به جای xxx اعداد 066 و 190 و 380 قرار می گیرد. این اعداد ولتاژ کاری (V_RWM) دیود هستند. برای انتخاب دیود TVS مناسب باید علاوه بر ولتاژ کاری، مشخصات دیگر نظیر ولتاژ شکست و ولتاژ Clamp و همچنین مقادیر جریانی که دیود می تواند از خود عبور دهد، توجه کرد. همچنین مقدار خاصیت خازنی دیود (مقدار خازن انگلی) در مدارات فرکانس بالا باید مورد توجه قرار گیرد. کاربرد نیز محدود کنندۀ انتخاب است. اگر قرار است از مدارات ولتاژ بالا یا مدارات AC محافظت شود، باید از دیودهای TVS ولتاژ بالا استفاده شود. اگر قرار است خط انتقال فرکانس بالا را حفاظت کند، باید از دیود TVS با ظرفیت خازنی کم استفاده شود. در انتخاب دیود TVS مناسب باید ولتاژ کاری (V_RWM) دیود بیشتر از ولتاژ کاری مدار باشد. همچنین حداکثر ولتاژی که قطعۀ تحت حفاظت می تواند تحمل کند، باید بیشتر از ولتاژ شکست (V_BR) دیود TVS باشد.

در برخی موارد در دیتاشیت ها و دفترچه های راهنما، دیودهای TVS مناسب ذکر شده اند. مثل دیود TVSی که برای ماژول های SIM800 استفاده می شود. در نهایت برای انتخاب دیود TVS مناسب باید به لیست هایی که شرکت های سازنده دارند، مراجعه کنیم. برخی از شرکت های فروشنده یا سازندۀ قطعه، امکان فیلتر کردن محصولات را در لیست آنلاین خود دارند. برای مثال شرکت Rohm Semiconductor در سایت خود قابلیت فیلتر کردن محصولات را قرار داده است. در تصویر زیر می بینید که می توان دیودهای TVS مناسب را سریعاً پیدا کرد.

تصویر 14 – امکان انتخاب دیود TVS مناسب با انتخاب مشخصات آن در سایت شرکت Rohm

پکیج دیودهای TVS

دیودهای TVS در پکیج های مختلف THD و SMD در اندازه ها و شکل های گوناگون عرضه می شوند. دیودهای TVS آرایه ای اغلب به صورت SMD هستند اما پکیج های THD هم برای دیود TVS آرایه ای مشاهده می شود. برای مثال دیود TVS آرایه ای SP720 شرکت Littelfuse پکیج DIP نیز دارد. دیودهای TVS دو پایه نیز، هم به صورت SMD و هم THD وجود دارند. برخی پکیج های که برای دیودهای TVS آرایه ای و دو پایه از شرکت Littelfuse و Rohm وجود دارند را در جدول زیر مشاهده می کنید.

جدول 1 – برخی پکیج های دیود TVS موجود در سایت Littelfuse و Rohm

در تصویر زیر دیودهای TVS آرایه ای و دو پایه در چند پکیج مختلف آورده شده اند.

تصویر 15 – چند دیود TVS

در ادامه ویدئویی مربوط به استفاده از دیود TVS در سخت افزار SIM800 ارائه شده است. که ویدئویی مربوط به آموزش های سالهای گذشته است. دیدن آن خالی از لطف نیست.

ویدئوی 1 – استفاده از دیود TVS در سخت افزار SIM800

نتایج دیود TVS و حذف ولتاژ گذرا

1. TVS به معنای فرونشانی ولتاژ گذراست و به روش هایی که برای دفع و فرونشانی ولتاژهای گذرا استفاده می شود، گفته می شود.
2. به قطعاتی که کار TVS را انجام می دهند، قطعات TVS یا TVS Devices می گویند. مهمترین قطعات TVS عبارتند از: دیودهای TVS، لولۀ گازی، MOV و تریستورهای TVS.
3. در دیودهای TVS برای این که جریان بالایی را بتوانند عبور دهند، پیوند p-n دارای سطح مقطع وسیع است.
4. اغلب کاربردهای دیودهای TVS، دفع ولتاژ گذرای ناشی از ESD است. به همین خاطر ممکن است دیودهای TVS را دیود ESD و یا دیود محافظت از ESD بنامند.
5. دیودهای TVS با منحنی مشخصه ای که شبیه مشخصۀ دیود زنر است و همچنین سرعت بسیار بالای سوییچ و قابلیت عبور جریان های لحظه ای بالا، می توانند ولتاژ گذرا را محدود و حذف کنند.
6. دیودهای TVS یک طرفه تنها می توانند ولتاژهای گذرای با پیک مثبت را حذف کنند.
7. دیودهای TVS دو طرفه ولتاژهای گذرای مثبت و منفی را می توانند حذف کنند.
8. مشخصات مهم دیودهای TVS عبارتند از: ولتاژ Stand-Off، ولتاژ شکست، ولتاژ Clamp، جریان نشتی، خازن انگلی و حداکثر جریان لحظه ای (I_PP).
9. برای تغییر مشخصات دیودهای TVS، می توان آنها را با هم سری یا موازی کرد.
10. انواع و اقسام دیودهای TVS یک طرفه و دو طرفۀ تکی و آرایه ای وجود دارد. آنها به صورت تکی و ترکیبی از چند دیود سری/موازی در پکیج های مختلفی قرار می گیرند.
11. کاربرد دیودهای TVS تنها محافظت مدارات و آی سی ها از ESD نیست. هر نوع ولتاژ گذرایی بسته به مشخصات دیود قابل حذف است.
12. کاربرد معمول دیودهای TVS دو طرفه عبارتند از: خطوط AC و DC تغذیه، خطوط انتقال داده با کابل بلند، خطوط تفاضلی داده و مدارات فرکانس بالا.
13. کاربرد معمول دیودهای TVS یک طرفه شامل خطوط تغذیۀ DC، خطوط انتقال داده با کابل کوتاه و حفاظت قطعات دیجیتال می شود.
14. موضوع تخلیۀ الکتریسیتۀ ساکن و حذف ولتاژ گذرا در خودرو از اهمیت ویژه ای برخوردار است. چرا که تأمین امنیت خودرو، افزایش ایمنی سرنشینان را در پی دارد.
15. در کاربردهای صنعتی برای آی سی ها و دیگر قطعات حساس به ولتاژ گذرا حتماً باید از دیودها و دیگر المان های TVS استفاده شود.
16. پورت های انتقال صدا، تصویر و دادۀ دیجیتال اغلب به ولتاژ گذرا حساس هستند. مثل پورت های HDMI و RS-232 و USB و Ethernet و خروجی صدا و … .
17. تفاوت دیودهای زنر با دیودهای TVS در سرعت سوییچ، مقدار خاصیت خازنی، کاربرد و ساختار است.
18. ولتاژ کاری دیودهای TVS باید بیشتر از ولتاژ کاری مدار باشد. همچنین حداکثر ولتاژ قابل تحمل آی سی باید از ولتاژ شکست دیودهای TVS بیشتر باشد.
19. دیودهای TVS دارای پکیج های متنوع در اندازه ها و شکل های مختلف هستند. بیشتر پکیج های دیودهای TVS آرایه ای به صورت SMD هستند. اما پکیج DIP آنها نیز یافت می شود.