Зенер-діод для захисту від перенапруги

Я розглядаю можливість використання діода Зенера для захисту від перенапруги для цифрового вводу.

Абсолютна максимальна оцінка для типового IC-штифта задається від (GND-0,3V) до (VDD + 0,3).

Я можу використовувати діод Зенера для обмеження напруги нижче VDD. Однак напруга прямого типового ценерового діода становить 0,7 В. що не може обмежити низьку напругу до -0,3 В.

Мій сигнал є сигналом 1 МГц, і чи буде це безпечно ігнорувати, оскільки це гранична різниця, а тривалість коротка?

— Стів
джерело

Ви можете обмежити негативну екскурсію шовковистим діодом паралельно вашому зенеру. Вашим трюком буде пошук стабілітра, який гарантовано включається у вікні 0,3 В між Vdd та абсолютним максимальним значенням вашого ІС. Що ще важливіше, до якого джерела ви підключаєтесь, що ви переживаєте, чи не порушує він межі вхідної напруги?

— The Photon

Ви також можете використовувати Шоткі зі свого сигналу (анода) до VCC (катода), щоб зафіксувати сигнал на VCC + 0,3V.

— Джон Д

Які напруги вашого сигналу макс / хв?

— PDuarte

Сигнал @PDuarte матиме максимальну амплітуду змінного струму 15 В з постійним зміщенням постійного струму 2,5 В

— Стів

Відповіді:

Для захисту від перенапруги сигнальних ліній, як правило, ценеровий діод є поганим вибором. Ви не надали достатньо детальних даних про вашу заявку, щоб навести багато конкретних причин, але слід врахувати наступне:

Зенер BZX84C 3.3V має ємність до 450 пФ. У вас є сигнал 1 МГц, який, ймовірно, буде ослаблений через ефект RC фільтра у вашій схемі.
Зенери не мають різко визначеної напруги провідності. Вони починають проводити при набагато нижчій напрузі, ніж напруга ценера Vz. Це стає проблемою, коли ваш сигнал має високий опір джерела або якщо ви ввели кілька серійних опорів, щоб спробувати обмежити наслідки перенапруги. Для боротьби з цим вам може знадобитися застосувати стабілізатор більш високої напруги, але це перешкоджає включенню стабілітра.
Якщо вас турбують перехідні перенапруги з високою енергією, то ценеровик зовсім не корисний. Він реагує занадто повільно і не може поглинати багато енергії.

Як правило, для сигнальних ліній набагато краща частина придушення перехідного напруги.

— Стів Г
джерело

Ви можете розглянути перехідник напруги перехідної напруги (TVS). Вони в основному є діодними пристроями, які призначені для захисту ланцюгів, як ваш, від перенапруг. Оскільки вони призначені для роботи з мікроконтролерами та іншими пристроями для цієї мети, ви можете вибрати діапазон напруги, який ви використовуєте, купуючи їх (наприклад, розрахований на 3,3 В і переходить у повний затиск на 3,5 В).

Діапазони робочої напруги та допуски для цих пристроїв, як правило, краще, ніж прямолінійні діоди.

Негативний захист також входить в комплект поставки. Вони дуже добре працюють для захисту ШОЕ. Їх там дуже багато, але ось один приклад:

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

— mhilden
джерело