Wofür werden bidirektionale Zenerdioden im DC-Transientenschutz verwendet?

Ich sehe oft zwei Zener (gegeneinander), die über die Stromversorgungsschienen gelegt werden. Ich verstehe nicht, warum das notwendig ist.

Wenn ich beispielsweise eine 16-V-Zenerdiode und eine 12-V-Stromschiene habe, schützt der 16-V-Zener die Versorgung vor Transienten über 16 V. Es verhindert auch negative Transienten unter -0,7 V - sagen wir, wenn ich die Batterie umkehre.

Warum sollte die Platzierung von zwei Zenern in Opposition dies verbessern? Angenommen, ich habe zwei 15-V-Zener im selben Setup platziert. Es schützt jetzt die Versorgung vor Transienten über ~ 16 V (was in Ordnung ist). aber es schützt die Versorgung jetzt nur noch vor negativen Transienten unter -16 V statt -0,7 V. Warum sollte jemand das wollen? Ich möchte auf keinen Fall, dass die Versorgungsschiene ins Minus geht!

Beispiel: siehe Beispielschaltungen in http://cds.linear.com/docs/Datasheet/4359f.pdf

Antworten (2)

Die Standards für das Automobildesign sind sehr streng.

Die Elektronik muss es überstehen, dass ein Auto rückwärts gestartet und mit 24 V verstärkt wird. (Ja, die Leute tun das immer noch mitten im Winter.) Es muss auch mit einem Lastabwurf umgehen, wenn eine Batterie unter Last getrennt wird.

Wenn Ihr Design die Batterie bei -0,7 V überbrückt, wird sie wie eine Sicherung durchbrennen, dann haben Sie keinen Schutz.

Seien Sie also gewarnt, dass Automobiltests viel strenger sind. Dieses spezielle Design des Zeners soll den Regler vor einem Ausfall innerhalb seiner Bauchmuskeln schützen. maximaler Eingang. von -40 V ~ +80 V, was ausreichend erscheinen mag, aber diese Zener werden im Kfz-Test mit +24/12 V nicht durchbrennen, schützen das Gerät jedoch vor zusätzlichen Spitzen darüber.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Bidirektionale TVS-Geräte haben, wie Sie bereits erwähnt haben, keine Polarität. Sie können verwendet werden, um positive und negative Schwankungen in einer AC-Anwendung zu begrenzen. Zwei in Reihe geschaltete unidirektionale Geräte können dies ebenfalls tun, aber Sie können den Klemmschwellenwert anpassen, indem Sie die TVSs ändern - Sie könnten 12 V in Reihe mit 24 V mit entgegengesetzter Polarität haben, und die Klemme würde bei 12 V + 0,6 V in eine Richtung arbeiten. oder 24V + 0,6V umgekehrt.

In einem Gleichstromkreis können sie in beide Richtungen eingefügt werden und funktionieren wie von Ihnen beschrieben - eine nützliche positive Klemme und eine (in vielen Fällen) weniger nützliche negative Klemme. Wenn Sie jedoch ein einzelnes unidirektionales TVS rückwärts installieren, haben Sie eine wirklich steife positive Klemme über dem, was Sie schützen möchten - in Ihrem Beispiel bleibt es anstelle von 16 V bei 0,6 - 0,7 V hängen.

Für Niederspannungsklemmen (wie ESD-Klemmen an I2C-Leitungen) ist es normal, mit den unidirektionalen Geräten zu arbeiten, um negative Spitzen in Schach zu halten.

Ihr zitiertes Datenblatt zeigt eine Automobilanwendung, bei der der von der Batterie / Lichtmaschine kommende Gleichstrom so ziemlich die unangenehmste Gleichstromquelle ist, die Sie sich vorstellen können (unglaublich steif und anfällig für immense, beängstigende Transienten / Überspannungen usw.) - die Wahl eines 70-V-TVS in Serie mit 24V ist gewollt:

The LTC4359 operates from 4V to 80V and withstands
an absolute maximum range of –40V to 100V without
damage. In automotive applications the LTC4359 operates
through load dump, cold crank and two-battery jumps,
and it survives reverse battery connections while also
protecting the load.
Wofür werden bidirektionale Zenerdioden im DC-Transientenschutz verwendet?
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