DC過渡保護で使用される双方向ツェナーダイオードは何ですか?


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電源レールの両端に2つのツェナーが(互いに向かい合って)配置されているのをよく見ます。なぜ必要なのか分かりません。

たとえば、16Vツェナーダイオードと12V電源レールがある場合、16Vツェナーは16Vを超える過渡電流から電源を保護します。また、バッテリを逆にした場合、-0.7V未満の負のトランジェントも防止されます。

なぜ二ゼナーを反対に置くことはこれを改善するでしょう 同じセットアップに2つの15Vツェナーを配置したとしましょう。これで、電源が約16Vを超える過渡電圧から保護されます(これは問題ありません)。しかし、現在は、電源を-0.7Vではなく-16V未満の負の過渡電流から保護するだけです。なぜ誰もがこれを望んでいるのでしょうか?サプライレールがどの段階でもネガティブになることを望まない!

例:http://cds.linear.com/docs/Datasheet/4359f.pdfの回路例を参照してください

回答:


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自動車設計基準は非常に厳しいです。

エレクトロニクスは、逆方向にジャンプスタートし、24Vでブーストされる自動車に耐えなければなりません。(はい、人々は真冬でもそれを行います)また、負荷がかかっているバッテリーを外した状態でロードダンプを処理する必要があります。

あなたのデザインが-0.7Vでバッテリーをシャントする場合、それはヒューズのように飛ぶでしょう、そしてあなたには保護がありません。

したがって、自動車のテストははるかに厳格であることに注意してください。このツェナーの特定の設計は、その腹部内の故障からレギュレータを保護することです。最大入力。-40V〜+ 80Vで十分と思われるかもしれませんが、これらのツェナーは自動車の+ 24 / 12Vテストで爆破することはなく、それ以上のスパイクからデバイスを保護します。

ここに画像の説明を入力してください


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あなたが述べたように、双方向TVSデバイスには極性がありません。これらは、ACアプリケーションでの正および負のスイングを制限するために使用できます。直列に接続された2つの単方向デバイスでもこれを行うことができますが、TVSを変更することでクランプしきい値を調整できます。逆の極性で直列に12Vを24Vに接続でき、クランプは12V + 0.6Vで一方向に動作します。または24V + 0.6V逆の方法です。

DC回路では、どちらの方法でも挿入でき、説明したように「機能」します。有効な正のクランプと、有効でない(多くの場合)負のクランプです。ただし、単一の単方向TVSを逆方向にインストールすると、保護しようとしているもの全体に非常に硬い正のクランプが得られます。たとえば、16Vではなく、0.6〜0.7Vで動かなくなります。

低電圧クランプ(I2CラインのESDクランプのような)の場合、通常、単方向デバイスを使用して負のスパイクを抑制します。

引用されたデータシートは、自動車のアプリケーションを示しています。バッテリー/オルタネーターからのDCは、想像できる最も厄介なDCソースです(信じられないほど硬く、巨大で恐ろしいトランジェント/サージなどの影響を受けます)。70VTVSの選択24Vを備えたシリーズは意図的です:

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.
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