วิธีการออกแบบไดโอด TVS ในตัวเพื่อป้องกัน Gigabit Ethernet จากแรงดันและกระแสชั่วคราว

Gigabit Ethernet (GbE) เป็นระบบสื่อสารความเร็วสูงที่แข็งแกร่งและใช้งานได้อย่างแพร่หลายทั่วทั้งองค์กรในประเทศ อาคารพาณิชย์ และโรงงานอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม ระบบอีเธอร์เน็ตมีความท้าทาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการเชื่อมต่อขยายออกไปนอกอาคาร สายที่ต่อขยายอาจอยู่ภายใต้แรงดันและกระแสชั่วคราวในระดับสูงที่ไม่คาดคิด และการปล่อยไฟฟ้าสถิต (ESD) เป็นความเสี่ยงอย่างต่อเนื่อง

GbE physical layer (PHY) มีส่วนประกอบบางอย่างที่ให้การป้องกันในระดับหนึ่ง เช่น หม้อแปลงแยก แต่ไม่สามารถใช้การลดแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวในตัวเพื่อให้การป้องกันในทุกสถานการณ์

ไดโอดป้องกันแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะ (TVS) เป็นอุปกรณ์ป้องกันวงจรที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ราคาไม่แพง และทนทานในพื้นที่และการใช้งานที่มีข้อจำกัดด้านต้นทุน เช่น GbE ภายใต้การทำงานปกติ อุปกรณ์จะดูโปร่งใส แต่อุปกรณ์ต้องป้องกันช่องสัญญาณสื่อสารหลายช่องจากกระแสไฟกระชากสูงถึง 40 แอมป์ (A) และ ESD สูงสุด 30 กิโลโวลต์ (kV) และรักษาความจุในการโหลดให้ต่ำในการใช้งานปกติเพื่อให้มั่นใจว่าสัญญาณความเร็วสูงมีความสมบูรณ์

บทความนี้จะอธิบายถึงความท้าทายในการออกแบบที่นำเสนอโดย GbE แรงดันไฟฟ้าสูงชั่วคราวและการป้องกัน ESD จากนั้นจึงพิจารณาถึงคุณลักษณะเฉพาะของไดโอด TVS ที่จำเป็นสำหรับการยับยั้งพลังงาน จากนั้น บทความจะอธิบายวิธีแก้ปัญหาเชิงพาณิชย์บางอย่างก่อนที่จะแสดงวิธีการออกแบบอุปกรณ์ที่เลือกให้เป็นระบบสำหรับการป้องกันชั่วคราวตามมาตรฐาน เช่น IEC 61000-4-2, -4 และ -5

อันตรายที่เกิดจากผลกระทบของแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว

GbE เป็นระบบสื่อสารความเร็วสูงแบบมีสาย การเชื่อมต่อทองแดงนำสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลที่แสดงถึง "ศูนย์" และ "หนึ่ง" ซึ่งประกอบกันเป็นสตรีมสัญญาณดิจิทัล อย่างไรก็ตาม ลวดทองแดงนั้นยังเป็นกลไกการขนส่งที่สมบูรณ์แบบสำหรับแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะสูงและเหตุการณ์ ESD ที่อาจทำให้องค์ประกอบวงจรซิลิกอนเสียหายได้ (รูปที่ 1)

รูปที่ 1: หากไม่มีการป้องกัน GbE PHYs สามารถถูกทำลายได้ด้วยแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะสูงและ ESD (ที่มาของภาพ: Semtech)

การออกแบบ GbE PHY รวมถึงระดับการป้องกันผ่านหม้อแปลงแยก ข้อกำหนด GbE (IEEE 802.3) กำหนดให้มีพิกัดการแยกขั้นต่ำที่ 2.1 kV หม้อแปลงเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่มีการแยก 4 ถึง 8 kV นอกจากนี้ โดยทั่วไปแล้ว อินเทอร์เฟซ GbE จะรวมโหมดโช้คทั่วไป (CMC) ซึ่งเป็นตัวเหนี่ยวนำที่ใช้ในการบล็อกไฟฟ้ากระแสสลับความถี่สูงเพื่อช่วยลดการพุ่งสูงขึ้นของ ESD ความคุ้มครองขั้นสุดท้ายมาจากการเลิกจ้างของ “บ็อบ สมิธ” สิ่งนี้ใช้ตัวต้านทาน 75 โอห์ม (Ω) เพื่อใช้การจับคู่อิมพีแดนซ์โหมดทั่วไปสำหรับคู่สัญญาณที่เชื่อมต่อร่วมกันผ่านตัวเก็บประจุลงกราวด์ การยุติสามารถช่วยลดการปล่อยก๊าซในโหมดทั่วไปที่จะกล่าวถึงในภายหลัง (รูปที่ 2)

รูปที่ 2: ชั้นทางกายภาพของ GbE ประกอบด้วยการป้องกันในตัวจากแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะ รวมถึงหม้อแปลงแยก โช้กโหมดทั่วไป และวงจรสิ้นสุดตัวต้านทาน (ที่มาของภาพ: Semtech)

เพียงแค่อาศัยหม้อแปลงแยก GbE PHY, CMC และวงจรปลายสายเพื่อการป้องกันที่ครอบคลุมก็มีความเสี่ยง แม้ว่าส่วนประกอบต่าง ๆ จะช่วยบรรเทาแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว แต่ก็มีหลายกรณีที่ทำให้พอร์ตได้รับความเสียหาย

การเคลื่อนตัวของแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะของ GbE สามารถจำแนกได้เป็นโหมดทั่วไปหรือโหมดดิฟเฟอเรนเชียล ในระหว่างแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวในโหมดทั่วไป ตัวนำ GbE PHY ทั้งหมดจะเพิ่มขึ้นเป็นแรงดันไฟฟ้าเดียวกันในทันทีเมื่อเทียบกับกราวด์ เนื่องจากตัวนำทั้งหมดมีศักยภาพเท่ากัน จึงไม่มีการถ่ายโอนกระแสจากตัวนำหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่ง กระแสจะไหลผ่านลงกราวด์แทน เส้นทางทั่วไปสำหรับการไหลของกระแสคือผ่านตัวนำไปยังกราวด์ผ่านก๊อกตรงกลางของหม้อแปลงและผ่านวงจรสิ้นสุด (รูปที่ 3)

รูปที่ 3: กระแสไฟโหมดทั่วไปที่มีแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะสูงไหลผ่านขั้วต่อ RJ-45 ลงกราวด์ผ่านแทปตรงกลางของหม้อแปลงแยก (ที่มาของภาพ: Semtech)

ไฟกระชากโหมดดิฟเฟอเรนเชียลจะแตกต่างกัน กระแสไหลเข้าสู่พอร์ต GbE บนสายสัญญาณหนึ่งของคู่ดิฟเฟอเรนเชียล ผ่านหม้อแปลง และกลับออกจากพอร์ตบนสายสัญญาณอีกเส้นหนึ่ง กระแสชั่วคราวที่ไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงทำให้เกิดกระแสไฟกระชากในขดลวดทุติยภูมิ เมื่อไฟกระชากถูกถอดออก พลังงานที่เก็บไว้ในหม้อแปลงจะถ่ายโอนไปยังตำแหน่งที่ตั้งของ GbE PHY ที่เปราะบาง การถ่ายโอนพลังงานที่ดีที่สุดนี้ส่งผลให้ข้อมูลสูญหายและบกพร่อง และที่เลวร้ายที่สุดอาจนำไปสู่ความเสียหายอย่างถาวร (รูปที่ 4)

รูปที่ 4: ไฟกระชากในโหมดดิฟเฟอเรนเชียลทำให้เกิดกระแสข้ามหม้อแปลงแยกซึ่งอาจทำให้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อนเสียหายได้ (ที่มาของภาพ: Semtech)

รูปที่ 4 แสดงให้เห็นว่าไฟกระชากในโหมดดิฟเฟอเรนเชียลเป็นสิ่งที่อันตรายที่สุดเนื่องจากเป็นไฟที่ทำให้ GbE PHY สัมผัสกับแรงดันไฟฟ้าที่อาจสร้างความเสียหายได้ จำเป็นต้องมีการป้องกันเพิ่มเติมที่ด้านทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบแยกส่วนเพื่อป้องกันไฟกระชากเหล่านี้

ใช้ไดโอด TVS เพื่อป้องกันไฟกระชาก

การป้องกัน GbE PHY ต้องใช้อุปกรณ์ที่สามารถแยก ปิดกั้น หรือยับยั้งพัลส์พลังงานชั่วคราวขนาดใหญ่ หม้อแปลงเพิ่มเติมสามารถแยกอิเลคทรอนิคส์อีเธอร์เน็ตได้อย่างสมบูรณ์ แต่มีขนาดใหญ่และมีราคาแพง ฟิวส์เป็นวิธีการบล็อกที่ราคาไม่แพง แต่ต้องรีเซ็ตหรือเปลี่ยนใหม่ทุกครั้งหลังการเดินทาง ไดโอด TVS เป็นการประนีประนอมที่ดี พวกเขาลดแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวสูงสุดอย่างมีประสิทธิภาพให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัย ไม่จำเป็นต้องรีเซ็ต มีขนาดกะทัดรัด และราคาสมเหตุสมผล

โครงสร้างไดโอด TVS คือ p-n อุปกรณ์ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะโดยมีพื้นที่หน้าตัดของทางแยกขนาดใหญ่เพื่อดูดซับกระแสและแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะสูง แม้ว่าคุณลักษณะของแรงดัน/กระแสของไดโอด TVS จะคล้ายกับซีเนอร์ไดโอด แต่อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการออกแบบมาสำหรับการลดแรงดันมากกว่าการควบคุมแรงดัน ข้อได้เปรียบที่สำคัญของไดโอด TVS คือการตอบสนองอย่างรวดเร็ว (โดยทั่วไปภายในนาโนวินาที) ต่อไฟฟ้าชั่วครู่—เปลี่ยนพลังงานของไดโอดชั่วคราวลงกราวด์อย่างปลอดภัยในขณะที่รักษาแรงดัน “หนีบ” ให้คงที่เมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ปราบปรามอื่น ๆ (รูปที่ 5)

รูปที่ 5: ไดโอด TVS ให้เส้นทางอิมพีแดนซ์ต่ำลงกราวด์สำหรับแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวที่สูงกว่าระดับเกณฑ์ เป็นผลให้วงจรที่ได้รับการป้องกันอยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าที่ปลอดภัยเท่านั้น (ที่มาของภาพ: Semtech)

ระหว่างการทำงานปกติ ไดโอด TVS จะแสดงอิมพีแดนซ์สูงให้กับวงจรสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงถึงแรงดันใช้งาน (V_RWM) เมื่อแรงดันตกคร่อมขั้วอุปกรณ์เกินแรงดันพังทลาย (V_BR) การพังทลายแบบอะวาลานซเกิดขึ้นที่ทางแยกของไดโอด ทำให้เกิดการ "หักกลับ" หรือเปลี่ยนเป็นสถานะเปิดที่มีความต้านทานต่ำ สิ่งนี้จะลดแรงดันไฟฟ้าลงถึงระดับที่ถูกหนีบ (V_C) เป็นกระแสพัลส์สูงสุดชั่วคราว (I_PP) ไหลผ่านอุปกรณ์ แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่วงจรป้องกันอยู่ภายใต้มีค่าเท่ากับ V_C และมักจะเจียมเนื้อเจียมตัว เมื่อกระแสลดลงต่ำกว่ากระแสที่ถือครอง (I_H) ไดโอด TVS จะกลับสู่สถานะออฟอิมพีแดนซ์สูง (รูปที่ 6 และตารางที่ 1)

รูปที่ 6: ลักษณะการทำงานของไดโอด TVS ที่แรงดันพังทลาย ส่วนประกอบจะเปลี่ยนเป็นสถานะเปิดที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำ และลดแรงดันให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยเมื่อกระแสสูงสุดชั่วขณะผ่านไป (ที่มาของภาพ: Semtech)

ตารางที่ 1: นิยามพารามิเตอร์สำหรับรูปที่ 6 (ที่มาตาราง: Semtech)

ไดโอด TVS จากผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องส่วนต่อประสานในขณะที่เป็นไปตามมาตรฐานการป้องกันที่เข้มงวดซึ่งมีรายละเอียดในเอกสาร เช่น IEC 61000-4-2 (ESD), IEC 61000-4-4 (EFT) และ IEC 61000-4-5 (ฟ้าแลบ) .

IEC 61000-4-5 ซึ่งระบุวิธีทดสอบภูมิคุ้มกันไฟกระชาก ให้รายละเอียดของรูปคลื่นไฟกระชากทั่วไปที่ใช้ในการกำหนดความสามารถของไดโอด TVS รูปคลื่นจำลองการชนของแสงโดยอ้อมและถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของค่าสูงสุดในปัจจุบัน (tp) ใน 8 ไมโครวินาที (µs) และสลายตัวถึง 50 เปอร์เซ็นต์ของค่าสูงสุดใน 20 µs เอกสารข้อมูลมักอ้างถึงสิ่งนี้ว่าเป็น "รูปคลื่น 8/20 µs" และให้รายละเอียดของกระแสพัลส์สูงสุดสูงสุดของรูปคลื่น (I_PP) ที่อุปกรณ์ป้องกันสามารถทนได้ เอกสารข้อมูลยังให้รายละเอียดเกี่ยวกับการตอบสนองของผลิตภัณฑ์ต่อรูปคลื่นแรงดันไฟกระชากที่เกี่ยวข้องซึ่งเกิดจากการกระทบแสงโดยอ้อมที่ 1.2/50 µs (ไฟกระชากชั่วคราวถึงแรงดันสูงสุดที่ 1.2 µs และลดลงเหลือ 50 เปอร์เซ็นต์ของค่าสูงสุดที่ 50 µs)

คุณสมบัติการป้องกันที่สำคัญอีกอย่างของไดโอด TVS คือ "ESD ทนต่อแรงดันไฟฟ้า" นี่คือแรงดันไฟฟ้าสถิตย์ดิสชาร์จสูงสุดที่อุปกรณ์ป้องกันสามารถทนได้โดยไม่มีความเสียหาย และโดยปกติแล้วจะมีค่าเท่ากับสิบ kV

ไดโอด TVS สำหรับการป้องกัน GbE PHY

นอกจาก GbE แล้ว ยังมีไดโอด TVS สำหรับการป้องกันอินเทอร์เฟซต่างๆ เช่น HDMI, USB Type-C, RS-485 และ DisplayPort แต่อินเทอร์เฟซเหล่านี้แต่ละรายการต้องการระดับการป้องกันที่แตกต่างกันเล็กน้อย นั่นทำให้การออกแบบไดโอด TVS สำหรับการใช้งานเฉพาะจึงเป็นเรื่องสำคัญ

ตัวอย่างเช่น Semtech ทำให้ช่วงของไดโอด TVS กำหนดเป้าหมายที่การป้องกันอินเตอร์เฟส GbE อุปกรณ์เหล่านี้ผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีกระบวนการที่ Semtech กล่าวว่าส่งผลให้กระแสไฟรั่วและความจุไฟฟ้าลดลงเมื่อเทียบกับกระบวนการไดโอดซิลิคอน-อวาลานช์อื่น ๆ ข้อได้เปรียบเพิ่มเติมของกลุ่มผลิตภัณฑ์คือคุณลักษณะของแรงดันไฟฟ้าในการทำงานต่ำตั้งแต่ 3.3 ถึง 5 โวลต์ (ขึ้นอยู่กับรุ่น) เพื่อประหยัดพลังงาน

ตัวอย่างเช่น ซีรีส์ RailClamp รวมถึง RCLAMP0512TQTCT ซึ่งเหมาะสำหรับการป้องกันอินเตอร์เฟส 2.5 GbE อุปกรณ์นี้มี I_PP ความสามารถ 20 แอมแปร์ (A) (tp = 8/20 และ 1.2/50 µs) และกำลังพัลส์สูงสุด (P_PK) ของ 170 วัตต์ แรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อ ESD คือ +/-30 kV V_BR คือ 9.2 โวลต์ (พิมพ์), I_H คือ 150 มิลลิแอมป์ (mA) (ประเภท) และ V_C คือ 5 โวลต์โดยทั่วไปและสูงสุด 8.5 โวลต์ (รูปที่ 7)

รูปที่ 7: คุณลักษณะของแรงดันไฟฟ้าในการหนีบของ RCLAMP0512TQTCT เมื่ออยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้า 1.2/50 µs และกระแสไฟกระชาก 8/20 µs ที่จุดสูงสุดที่ 20 A หลังจากจุดสูงสุดในระยะเวลาสั้นๆ แรงดันไฟฟ้าในการหนีบจะตกลงต่ำกว่า 5 โวลต์ เพื่อป้องกัน GbE PHY (ที่มาของภาพ: Semtech)

RCLAMP0512TQ เป็นอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดในแพ็คเกจ SGP1006N3T แบบ 3 ขาที่มีขนาด 1.0 x 0.6 x 0.4 มิลลิเมตร (มม.)

มีผลิตภัณฑ์อื่นๆ ในซีรีส์ Semtech RailClamp ที่ให้การปกป้องที่มากกว่าสำหรับแอปพลิเคชัน 1 GbE ที่ใช้ในสถานการณ์ที่อาจเป็นอันตรายมากกว่า เดอะRCLAMP3374N.TCT ตัวอย่างเช่น คุณลักษณะ I_PP ความสามารถ 40 A (tp = 8/20 และ 1.2/50 µs) และ a P_PK ของ 1 กิโลวัตต์ (kW) แรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อ ESD คือ +/-30 kV V_C คือ 25 โวลต์ (สูงสุด) เมื่อ I_PP = 40 ก. ส่วนประกอบมีขนาด 3.0 x 2.0 x 0.60 มม.

อุปกรณ์ระดับกลางในกลุ่มผลิตภัณฑ์ RailClamp คือ RCLAMP3354S.TCT เหมาะสำหรับการป้องกัน 1 GbE และเสนอ I_PP ความสามารถ 25 A (tp = 8/20 และ 1.2/50 µs) และ a P_PK 400 วัตต์ แรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อ ESD คือ +/-30 kV V_C คือ 16 โวลต์ (สูงสุด) เมื่อ I_PP = 25 ก.

การออกแบบในการป้องกันไดโอด TVS

รูปที่ 8 แสดงโครงร่างการป้องกัน GbE PHY โดยใช้ RCLAMP0512TQTCT อุปกรณ์เหล่านี้ตั้งอยู่ที่ด้าน PHY ของหม้อแปลงเพื่อป้องกันไฟกระชากจากโหมดดิฟเฟอเรนเชียล โดยมีอุปกรณ์หนึ่งตัววางพาดผ่านคู่สายอีเทอร์เน็ตแต่ละคู่ คู่ดิฟเฟอเรนเชียลของอีเธอร์เน็ตจะถูกส่งผ่านส่วนประกอบไดโอด TVS แต่ละตัวที่พิน 1 และ 2 โดยที่พิน 3 ไม่ได้เชื่อมต่อ

รูปที่ 8: ส่วนประกอบป้องกันไดโอด TVS ถูกวางไว้ที่ด้าน Ethernet PHY ของหม้อแปลง ข้ามคู่สายดิฟเฟอเรนเชียลแต่ละคู่ และใกล้กับแม่เหล็ก PHY มากที่สุด (ที่มาของภาพ: Semtech)

วิศวกรควรจำกัดการเหนี่ยวนำของปรสิตในเส้นทางการป้องกันโดยการวางองค์ประกอบการป้องกันให้ใกล้กับแม่เหล็กของอีเทอร์เน็ต PHY มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และควรอยู่ด้านเดียวกันของแผงวงจรพิมพ์ (บอร์ดพีซี) นอกจากนี้ยังช่วยหากมีการต่อกราวด์โดยตรงกับระนาบกราวด์ของบอร์ดพีซีโดยใช้ microvias

การลดลงของการเหนี่ยวนำปรสิตเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการยับยั้งการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของเวลาชั่วคราว ความเหนี่ยวนำในเส้นทางของอุปกรณ์ป้องกันจะเพิ่ม V_C อุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันถูกเปิดเผย V_C เป็นสัดส่วนกับความเหนี่ยวนำของเส้นทางคูณด้วยอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสระหว่างการกระชาก ตัวอย่างเช่น แค่ 1 นาโนเฮนรี (nH) ของการเหนี่ยวนำเส้นทางก็สามารถเพิ่มพีคได้ V_C 30 โวลต์สำหรับพัลส์ ESD 30 A พร้อมเวลาที่เพิ่มขึ้น 1 นาโนวินาที (ns)

โปรดทราบว่าจะต้องใช้หม้อแปลงอีเทอร์เน็ตที่เลือกเพื่อให้รอดพ้นจากไฟกระชากที่คาดไว้โดยไม่เกิดข้อผิดพลาด หม้อแปลงอีเธอร์เน็ตทั่วไปสามารถทนกระแสไฟได้ไม่กี่ร้อยแอมแปร์ (tp = 8/20 µs) ก่อนที่จะเกิดความล้มเหลว แต่สิ่งนี้จำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบโดยการทดสอบ อีกทางหนึ่ง หากสงสัยว่ามีการป้องกันไฟกระชากของหม้อแปลง สามารถวางส่วนประกอบป้องกันไว้ที่ด้านสายของหม้อแปลง ข้อเสียคือการป้องกันเพิ่มเติมที่หม้อแปลงมีให้จะหายไป และความสามารถของระบบ GbE ในการทนต่อไฟกระชากที่มีพลังงานสูงจะจำกัดอยู่เพียงความสามารถของอุปกรณ์ป้องกันเท่านั้น

สรุป

GbE เป็นระบบการสื่อสารความเร็วสูงที่เชื่อถือได้และแพร่หลาย แต่ระบบทั้งหมดที่ใช้ตัวนำจะอยู่ภายใต้สภาวะชั่วคราวของพลังงานเนื่องจากปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น ฟ้าผ่าและ ESD ไฟกระชากดังกล่าวจะลดลงในระดับหนึ่งโดยหม้อแปลงของพอร์ต GbE, CMC และวงจรปลายสาย แต่ไฟกระชากในโหมดดิฟเฟอเรนเชียลสามารถข้ามการยับยั้งนี้และทำให้อีเธอร์เน็ต PHY เสียหายได้ แนะนำให้ใช้การป้องกันเพิ่มเติมสำหรับระบบที่สำคัญ

ไดโอด TVS เป็นตัวเลือกที่ดี เนื่องจากช่วยลดแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวสูงสุดให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไม่จำเป็นต้องรีเซ็ต และมีขนาดกะทัดรัดและราคาอยู่ในระดับกลาง ขอแนะนำให้จับคู่องค์ประกอบการป้องกันกับแอปพลิเคชันอย่างระมัดระวัง เนื่องจากมีให้ใช้งานในความสามารถที่หลากหลาย รวมถึงการป้องกันกระแสไฟสูงสุด นอกจากนี้ ขอแนะนำให้ปฏิบัติตามแนวทางการออกแบบที่ดี เช่น ตำแหน่งและการต่อสายดิน เพื่อเพิ่มการป้องกันสูงสุดให้กับไดโอด TVS ที่กำหนด