TVS ダイオード

ネットワーク接続型環境向けの過渡保護

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間接的な落雷 (付近で発生した落雷に起因する誘導電流)、負荷の頻繁な変動、複数の並列ケーブル間での容量結合が原因で電流サージが発生し、時にはシステムを破壊する水準に達することがあります。TVS ダイオードを採用すると、そのような状況で電力ラインとデータ ラインを保護しやすくなります。多様な電子機器を相互接続するラインを流れるデータの量が増加している現状で、通常動作時はそれらのラインの静電容量を意識しなくて済むように、TVS ダイオードを使用してそれらの静電容量を実質的に小さくする必要があります (対策を実施しない場合、サージなど瞬間的な事象が発生したときに、回路上の素子に高周波の大電流が流れ、破壊につながることがあります。静電容量とブレークダウン電圧が適切な値である TVS ダイオードを追加実装すると、TVS ダイオードは事象発生時に負担の多くを引き受けると同時に、大電流を阻止し、素子の負担を大幅に軽減することができます。ただし、実際の電圧や電流がブレークダウン電圧や規定電流を大幅に上回った場合、素子より先に TVS ダイオードが壊れ、以後も保護を継続するには TVS ダイオードの交換が必要になることがあります)。このニーズを満たせるように、TI の各種 TVS ダイオードは業界をリードする静電容量を達成しています。

カテゴリ別の参照

パラメータ仕様別の選択

関連カテゴリ
USB Type-C® テクノロジー

USB Type-C®、アーキテクチャの例、システム レベルの設計に対する TI のソリューションをご確認ください。

TSD36C-Q1
TVS ダイオード

車載アプリケーション向け、SOD323 封止、36V、双方向、サージ保護デバイス

概算価格 (USD) 1ku | 0.059

TSD15C-Q1
TVS ダイオード

車載、15V、13A、双方向、サージ保護ダイオード

概算価格 (USD) 1ku | 0.059

TSD24C-Q1
TVS ダイオード

車載アプリケーション向け、SOD323 封止、24V、双方向、サージ保護デバイス

概算価格 (USD) 1ku | 0.059

TSD12C-Q1
TVS ダイオード

車載、12V、15A、双方向、サージ保護ダイオード

概算価格 (USD) 1ku | 0.059

TSD12C
TVS ダイオード

SOD323 パッケージ封止、12V 双方向サージ保護デバイス

概算価格 (USD) 1ku | 0.05

TSD15C
TVS ダイオード

15V 13A 双方向サージ保護ダイオード

概算価格 (USD) 1ku | 0.05

開発中の設計における TI の TVS ダイオードの利点

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低い静電容量

TVS ダイオードで構成された TI の TSM ファミリを採用すると、SMA パッケージ封止の一般的な部品に比べて、TVS の静電容量を半分に抑えることができます。

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Flat-clamping

TI の TVS ファミリは、Vrwm (逆方向最大動作電圧) をわずか 7V 上回る値で電圧をクランプすると同時に、145W の 10/1000 パルス (8/20μs の ESD 向け規定に比べて、より低速でよりエネルギーの大きいサージなどの事象向け規定) に対する保護を実現します。TVS ダイオードは、USB-C の Vbus ラインや ADC の I/O ラインなどの保護に適しています。

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直接差し替え可能な用途向けに、パッケージ オプションを拡大中

TI は SOD-323 のような一般的なパッケージに封止した製品の拡充も進めています。そのため、既存設計のレイアウトを変更せずに、TI の製品の利点を活用できます。

TVS ダイオードの革新

データ レート高速化に対応できる保護機能

TVS ダイオードは、通常動作時に信号に影響を及ぼさずに (不可視性)、データ ラインを保護することを目的としています。保護能力を確保したうえで静電容量を小さくするほど、この不可視性を維持すると同時に、ダイオードが保護できるデータ レートがいっそう高くなります (TVS ダイオードは静電容量の要因が強い素子です。コンデンサのインピーダンスは1/2πfC であり、静電容量 C が一定のまま周波数 f を高くするとインピーダンスが小さくなり、通常動作時により多くの電流が TVS ダイオードに流れて信号が変化し、不可視性が低下します。それに対し、f の高周波化に対応して C を小さくできれば、インピーダンスは変化しません。後は、小さい C で保護を実現するために製品の仕様と設計時の検討が重要になります)。システムの通信ラインを経由するデータのスループットが高速化を続ける現状で、従来から使用していた TVS ダイオードが、そのスループットに対応できる静電容量であるかどうか評価することが重要です。TVS ダイオードで構成された TI の TSM ファミリを採用すると、SMA パッケージ封止の一般的な部品に比べて、TVS の静電容量を半分に抑えることができます。

低静電容量の TVS ダイオード に関する主な製品
TSM24A アクティブ 24V、単方向、60A、TVS (過渡電圧サプレッサ) サージ保護ダイオード
TSM24CA アクティブ 24V、単方向、TVS (過渡電圧サプレッサ) サージ保護ダイオード
TSM36A アクティブ 57V クランプ機能搭載、36V、1kV/42Ω TVS (過渡電圧サプレッサ) サージ保護ダイオード

大きいサージ、小さい妥協 (信号品質の低下など)

大半の TVS ダイオードでは、動作電圧とクランプ電圧の間に 10V を上回るギャップがあります。このギャップは、ダイオードが効果的に保護を実現できるようになるまで、ダイオードよりダウンストリーム (下流) にある各種 IC が所定のライン電圧を 10V 以上上回る電圧に対処する (クランプ ダイオードを内蔵するか、耐電圧規定を大きくする) 必要があることを意味します。それに対し、TI のフラット クランプ ダイオードはこのギャップを小さくしているほか、サージ事象が発生している間もクランプ電圧を一定の値に維持します。

フラット クランプ TVS ダイオード に関する主な製品
TVS2200 アクティブ 22V フラットクランプ・サージ保護デバイス
TVS3300 アクティブ 33V フラットクランプ・サージ保護デバイス
TVS0500 アクティブ 5V フラットクランプ・サージ保護デバイス

技術リソース

アプリケーション・ノート
アプリケーション・ノート
How to select a Surge Diode
開発中システムに適した TVS ダイオードを適切に選定するには、どうすればよいでしょうか?この役立つ資料は、設計者がこのような選定を行う際に考慮する必要のある、いくつかの仕様を紹介しています。  
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アプリケーション・ノート
アプリケーション・ノート
ESD and Surge Protection for USB Interfaces (Rev. B)
このリソースでは、USB 2.0 から USB Type-C まで USB コネクタのすべてのピンを保護するための仕様と部品に関する推奨事項を記載しています。
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ホワイト・ペーパー
ホワイト・ペーパー
Flat-Clamp surge protection technology for efficient system protection
TI のフラット クランプ TVS ダイオードが、従来の TVS を上回るサージ保護を実現する方法とその理由に関する詳細をご覧ください。
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