Diode Zener để bảo vệ quá áp

Tôi đang xem xét sử dụng diode Zener để bảo vệ quá điện áp cho pin đầu vào kỹ thuật số.

Xếp hạng tối đa tuyệt đối cho chân IC thông thường được đưa ra từ (GND-0,3V) đến (VDD + 0,3).

Tôi có thể sử dụng diode Zener để giới hạn điện áp dưới VDD. Tuy nhiên, điện áp chuyển tiếp của diode zener điển hình là 0,7V. mà không giới hạn điện áp thấp đến -0.3V.

Tín hiệu của tôi là tín hiệu 1 MHz, và liệu có an toàn để bỏ qua vì nó là chênh lệch biên và thời lượng ngắn?

— Steve
nguồn

Bạn có thể hạn chế các chuyến tham quan tiêu cực với một diode shottky song song với zener của bạn. Thủ thuật của bạn sẽ là tìm một zener được đảm bảo bật trong cửa sổ 0,3 V giữa Vdd và giá trị tối đa tuyệt đối của IC của bạn. Quan trọng hơn, bạn đang kết nối với loại nguồn nào mà bạn lo lắng về việc nó vi phạm các giới hạn điện áp đầu vào?

— Photon

Bạn cũng có thể sử dụng Schottky từ tín hiệu của bạn (cực dương) đến VCC (cực âm) để kẹp tín hiệu vào VCC + 0,3V.

— John D

Điện áp tối đa / phút tín hiệu của bạn là gì?

— PDuarte

Tín hiệu @PDuarte sẽ có biên độ AC tối đa 15V với độ lệch DC ổn định là 2,5V

— Steve

Câu trả lời:

Để bảo vệ quá điện áp cho các đường tín hiệu, diode zener thường là một lựa chọn kém. Bạn chưa cung cấp đủ thông tin chi tiết về đơn đăng ký của bạn để tôi đưa ra nhiều lý do cụ thể, nhưng bạn nên xem xét những điều sau:

Một zener BZX84C 3.3V có điện dung lên tới 450pF. Bạn có tín hiệu 1 MHz, có thể sẽ bị suy giảm do hiệu ứng bộ lọc RC trong mạch của bạn.
Zeners không có điện áp dẫn được xác định rõ. Chúng bắt đầu dẫn điện ở điện áp thấp hơn nhiều so với điện áp zener Vz. Điều này trở thành một vấn đề khi tín hiệu của bạn có trở kháng nguồn cao hoặc nếu bạn đã đưa ra một số điện trở nối tiếp để cố gắng hạn chế ảnh hưởng của quá điện áp. Để chống lại điều này, bạn có thể cần phải sử dụng zener điện áp cao hơn, nhưng điều này sau đó đánh bại mục đích bao gồm cả zener.
Nếu bạn lo lắng về các quá điện áp quá cao năng lượng thì một zener không có ích gì cả. Nó phản ứng quá chậm, và không thể hấp thụ nhiều năng lượng.

Nói chung, đối với các đường tín hiệu, bộ triệt điện áp thoáng qua là một phần tốt hơn nhiều.

— Steve G
nguồn

Bạn có thể xem xét một bộ giảm điện áp thoáng qua (TVS). Về cơ bản, chúng là các sắp xếp diode nhằm bảo vệ các mạch như của bạn khỏi điện áp trên / dưới. Vì chúng được thiết kế để hoạt động với vi điều khiển và các thiết bị khác cho mục đích này, bạn có thể chọn dải điện áp bạn đang sử dụng khi mua chúng (ví dụ: được thiết kế cho 3,3V và đi vào một kẹp đầy đủ ở 3,5V).

Phạm vi điện áp hoạt động và dung sai cho các thiết bị này thường tốt hơn so với điốt zener thẳng.

Bảo vệ tiêu cực được bao gồm trong gói là tốt. Chúng hoạt động rất tốt để bảo vệ ESD. Có rất nhiều trong số họ ở ngoài đó, nhưng đây là một ví dụ:

http://www.semtech.com/images/datasheet/uclamp3301d.pdf

— bà mẹ
nguồn