제너다이오드, TVS다이오드, 쇼트키 다이오드, Varistor

4개다 회로를 안전하게 해주는 역할을 합니다.

우선 제너다이오드는 많이 들어보셨을 겁니다.

회로시간에 PN Junction을 배우고 다이오드 특성을 배우고 제너다이오드를 배우죠! 

제너다이오드 포스팅

https://kkhipp.tistory.com/8

그러면 TVS다이오드에 관하여 알아보겠습니다.

TVS(Transient Voltage Suppressor) 즉, 과도전압서프레서 다이오드입니다.

일시적으로 고전압이 들어오면 회로가 손상되지 않게 전압을 내려줍니다.

얼핏 봐서는 제너다이오드와 TVS다이오드 역할이 같아 보이는데 차이점은 무엇일까요?

제너다이오드는 전압을 보다 안정적으로 만드는데 사용됩니다. 

비교적 장기간 전압이 걸려도 상관없죠.

TVS다이오드는 서지 및 ESD 손상(정전기 같은거 생각)과 같은 일시적으로 고전압이 가해질때 순간적으로 방어해주는 보호장치입니다.

이런 역할을 하는 비슷한 소자는 바리스터(Varistor)가 있습니다.

Varistor는 variable + resistor로 정격 전압 범위에서는 절연 저항을 유지하나

높은 전압이 걸리면 저항이 현저히 낮아집니다. 이를 통해 접지로 전류를 흘려보냅니다. 

TVS 다이오드는 제너다이오드와 달리 장시간 고전압이 걸리면 소자가 고장납니다.

쇼트키 다이오드는 금속과 반도체의 접합으로 제작됩니다. 전기적으로 대부분의 캐리어를 통해 전도하며 더 낮은 전류 누설 및 순방향 바이어스 전압(VF)에 빠른 반응을 보입니다. 쇼트키 다이오드는 고주파 회로에서 널리 사용됩니다.

제너 다이오드는 도핑 농도가 높은 P-N 반도체 접합으로 제작합니다. 두 가지 물리적 효과가 있으며 이는 제너 상태(제너 효과 및 애벌런치 효과)라고 말할 수 있습니다. 제너 효과는 양자 효과로 인해 일어난 p-n 접합에 낮은 역전압을 적용할 때 발생합니다. 애벌런치 효과는 생성된 전자 양공 쌍이 격자와 충돌하는 동안 5.5V 이상의 전압을 p-n 접합에 반대로 적용할 때 발생합니다. 제너 효과를 기반으로 한 제너 다이오드는 전자 제품 회로망에서 전압 기준 소스로 널리 사용됩니다.

TVS 다이오드는 서지 보호를 위해 특별히 설계된 P-N 반도체 접합으로 제작합니다. p-n 접합은 보통 비전도 상태에서 조기 전압 아크를 방지하기 위해 코팅을 거칩니다. 과도 전압이 발생하면 TVS 다이오드는 애벌런치 효과를 사용하여 과도 전압을 클램프하기 위해 전도합니다. TVS 다이오드는 전기 통신, 일반 전자 부품, 조명, ESD 및 기타 전압 과도 상태 보호를 위한 디지털 소비자 시장의 과전압 회로 보호 소자로 널리 사용됩니다.

https://www.digikey.kr/ko/product-highlight/l/littelfuse/tvs-diodes

쇼트키 다이오드는 고속 회로에 많이 쓰이고 누설전류가 크다는 단점이 있다.

열폭주 현상이라는 단점도 있다!