TVS-диод
Transient Voltage Suppressor — быстродействующий полупроводниковый защитный диод, срабатывает менее чем за 1 нс. Применяется для защиты низковольтных цепей (3.3-48 В): входов ПЛК, Ethernet, RS-485. Серии P6KE, SMAJ, SMBJ, SMCJ.
TVS-диод (Transient Voltage Suppressor, супрессор) — это быстродействующий защитный p-n-переход с большой площадью, оптимизированный для рассеяния импульсных помех менее чем за 1 нс. При превышении напряжения пробоя переходит в проводящее состояние как лавинный стабилитрон, фиксируя напряжение на уровне Uогр ≈ 1,3–1,5 × Uбр.
Применяется для защиты низковольтной электроники: входов ПЛК 24 В, линий RS-485, Ethernet, USB, CAN. Серии различаются по мощности импульса: SMAJ — 400 Вт SMD, SMBJ — 600 Вт, SMCJ — 1500 Вт, P6KE и 1.5KE — выводные для щитов, 5KP — силовые 5 кВт.
Для входа ПЛК 24 В типовой выбор — SMBJ26CA (двунаправленный, 26 В пробой, 600 Вт). Для линии Modbus RTU по RS-485 — специализированный SM712, настроенный на ±12 В с ёмкостью 100 пФ (не искажает сигнал до 10 Мбит/с). Устанавливается как можно ближе к защищаемому компоненту.
TVS быстрее варистора на два порядка и не деградирует со временем, но выдерживает меньшую энергию. На практике применяют каскад: варистор на вводе щита гасит грозовые импульсы, TVS на входах ПЛК и портах связи дорабатывает остатки. Норматив — IEC 61000-4-5.
Частые вопросы
TVS-диод или варистор — что ставить на вход ПЛК?
TVS-диод предпочтительнее для электронных входов: быстрее реакция (1 нс против 25 нс), точнее ограничение, не деградирует. Варистор ставят только если нужна защита от крупных силовых импульсов (гроза, коммутация мощных нагрузок). На практике: варистор на вводе щита + TVS непосредственно на входах ПЛК и портах связи.Какой TVS нужен для линии RS-485?
Специализированный SM712 — настроен на напряжение ±12 В (стандарт RS-485), ёмкость 100 пФ (не искажает сигнал на скоростях до 10 Мбит/с). Устанавливается на линии A, B относительно GND. Для промышленных применений с высокой грозозащитой — дополнительно газовый разрядник GDT на вводе кабеля.
Источники
- IEC 61000-4-5 — Устойчивость к импульсам (surge) — IEC