회로 보호 소자, TVS DIODE

1. 개요
   가. Transient Voltage Suppression DIODE
   나. 공정 기술의 발전 -> 산화물층이 얇아짐 -> ESD에 의한 손상 발생
         -> 보호소자 필요

2. TVS DIODE의 특성
   가. 빠른 응답시간
   나. 낮은 클램핑 전압
   다. 낮은 누설전류와 커패시턴스 -> 고속 경로들의 보호에 적합
   라. 과도 전압 발생 -> TVS DIODE의 avalanche 동작 발생 -> TVS DIODE의
        낮은 임피던스로 과도 전압이 우회됨 -> 과도전압 이벤트 종료 후
        TVS DIODE는 자동으로 고 임피던스로 복귀됨
   마. 한계치 내에서 동작하는 한 TVS DIODE의 품질이 떨어지거나 마모되지
        않는 장점

3. Parameter
   가. Vwm
      - TVS DIODE가 정상적인 동작시에 견디는 전압
      - 회로의 동작 전압보다 높아야 한다.
   나. Vc
      - TVS DIODE의 클램핑 전압.
   다. Pppm
      - 최고 차단 전압과 전류의 곱
      - 포터블의 경우 500 watt가 적당

4. 다른 소자와의 특징 비교
   가. TVS DIODE vs ZENER DIODE
      - TVS DIODE는 ZENER DIODE에 비해 큰 p-n 접합 영역을 가지고 있다
         ->전압 서지에 보다 강한 저항력과 낮은 클램핑 비율
   나. TVS DIODE vs 세라믹 콘덴서
      - 5KV의 서지가 인가될 경우 10%의 세라믹 콘덴서들은 손상을 입기
        시작한다.
      - 10KV의 서지가 인가될 경우 60%의 세라믹 콘덴서들은 손상을 입는다.
      - TVS DIODE는 15KV의 서지를 처리할 수 있으므로 포터블의 8KV
        저항력에 대한 표준인 IEC61000-4-2를 만족한다.
   다. TVS DIODE vs MLV(Multilayer Varistor)
      - MLV는 전압에 민감하지 않는 부분에 적합한 반면 TVS DIODE는 낮은
        클램핑 전압과 커패시턴스에 의해 고주파 포트들에 매우 유효하다.

5. PCB Layout 시 고려 사항
   가. 보호된 경로와 보호되지 않은 경로를 병렬로 이루지 않는다.
   나. 경로들이 회로의 다른 부분으로 들어가기 전에 보호 소자에 연결
        시킨다.

[참고]
TVS 다이오드 이용한 포터블 장치의 ESD 보호기술
-전자엔지니어-

TVS DIODE
- AUK -