¿Para qué se usan los diodos Zener bidireccionales en la protección contra transitorios de CC?

Navega tus respuestas
10

A menudo veo dos zeners (en oposición entre sí) colocados a través de los rieles de la fuente de alimentación. No entiendo por qué es necesario.

Por ejemplo, si tengo un diodo Zener de 16V y un riel de alimentación de 12V, el Zener de 16V protegerá el suministro de transitorios por encima de 16V. También evitará transitorios negativos por debajo de -0.7V; por ejemplo, si invierto la batería.

¿Por qué colocar dos zeners en oposición mejoraría esto? Decir si puse dos Zeners 15V en la misma configuración. Ahora protegerá el suministro de transitorios por encima de ~ 16V (lo cual está bien). pero ahora solo protegerá el suministro de transitorios negativos por debajo de -16V en lugar de -0.7V. ¿Por qué alguien querría esto? ¡No quiero que el riel de suministro pase a ser negativo en ningún momento!

Por ejemplo: vea circuitos de ejemplo en enlace

    
pregunta cksa361

2 respuestas

7

Los estándares de diseño automotriz son muy estrictos.

La electrónica debe sobrevivir a un auto que se inicia en reversa y se impulsa con 24V. (Sí, la gente todavía lo hace en pleno invierno) También debe manejar el volcado de carga con una batería bajo carga desconectada.

Si su diseño desvía la batería a -0.7V, se fundirá como un fusible y no tendrá protección.

Así que ten cuidado, las pruebas automotrices son mucho más estrictas. Este diseño particular de Zener es para proteger al regulador de fallas dentro de sus abdominales. entrada máxima de -40V ~ + 80V, lo que puede parecer suficiente, pero estos zeners no explotarán en la prueba automotriz + 24 / 12V, pero protegerán el dispositivo de picos adicionales por encima de eso.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
5

Los dispositivos de TV bidireccionales, como usted mencionó, no tienen polaridad. Se pueden usar para limitar los cambios positivos y negativos en una aplicación de CA. Dos dispositivos unidireccionales en serie también pueden hacer esto, pero puede ajustar el umbral de sujeción cambiando los TVSs. Podría tener un 12V en serie a 24V con polaridad opuesta, y la abrazadera funcionaría a 12V + 0.6V de una manera. o 24V + 0.6V a la inversa.

En un circuito de CC, pueden insertarse de cualquier manera y "funcionarán" como usted lo describió: una pinza positiva útil y una pinza negativa poco útil (en muchos casos). Sin embargo, si instala un único TVS unidireccional al revés, tiene una pinza positiva muy rígida sobre lo que está tratando de proteger: para su ejemplo, en lugar de 16V, se quedará atascado en 0,6 - 0,7V.

Para la sujeción de bajo voltaje (como las abrazaderas ESD en las líneas I2C), es normal usar los dispositivos unidireccionales para mantener los picos negativos bajo control.

Su hoja de datos citada muestra una aplicación automotriz, donde el DC que proviene de la batería / alternador es casi la fuente de DC más desagradable que pueda imaginar (increíblemente rígida y sujeta a inmensos, transitorios / aumentos repentinos de miedo, etc.): la elección de un 70V TVS en serie con 24V uno es deliberado: 

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.
    
respondido por el Adam Lawrence

Lea otras preguntas en las etiquetas

Recomendaciones de diseño para LDO Ensayos clásicos sobre ingeniería eléctrica y general