Diodo Zener per protezione da sovratensione

Sto pensando di utilizzare il diodo Zener per la protezione da sovratensione per un pin di ingresso digitale.

Il valore massimo assoluto per il tipico pin IC è dato da (GND-0,3 V) a (VDD + 0,3).

Posso usare il diodo Zener per limitare la tensione al di sotto di VDD. Tuttavia, la tensione diretta del tipico diodo zener è 0,7 V. che non riesce a limitare la bassa tensione a -0,3 V.

Il mio segnale è un segnale da 1 MHz e sarà sicuro ignorarlo poiché è una differenza marginale e la durata è breve?

— Steve
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Puoi limitare l'escursione negativa con un diodo shottky in parallelo con il tuo zener. Il tuo trucco sarà trovare uno zener che si accenda nella finestra da 0,3 V tra Vdd e il valore massimo assoluto del tuo IC. Ancora più importante, a quale tipo di fonte ti stai collegando che sei preoccupato che violi i limiti di tensione in ingresso?

— Il fotone

Puoi anche usare uno Schottky dal tuo segnale (anodo) a VCC (catodo) per bloccare il segnale a VCC + 0,3 V.

— John D

Quali sono le tensioni max / min del segnale?

— PDuarte

Il segnale @PDuarte avrà un'ampiezza AC massima di 15 V con polarizzazione CC costante di 2,5 V

— Steve

Risposte:

Per la protezione da sovratensione delle linee di segnale, un diodo zener è generalmente una scelta sbagliata. Non mi hai fornito abbastanza dettagli sulla tua domanda da fornire molti motivi specifici, ma dovresti considerare quanto segue:

Uno zener BZX84C da 3,3 V ha una capacità fino a 450 pF. Hai un segnale da 1 MHz, che probabilmente verrà attenuato a causa di un effetto del filtro RC nel tuo circuito.
Gli Zeners non hanno una tensione di conduzione definita in modo preciso. Iniziano a condurre a una tensione molto più bassa della tensione di zener Vz. Questo diventa un problema quando il segnale ha un'impedenza di sorgente elevata o se è stata introdotta una resistenza in serie per provare a limitare gli effetti della sovratensione. Per contrastare questo potrebbe essere necessario utilizzare uno zener a voltaggio più elevato, ma questo quindi vanifica lo scopo di includere uno zener.
Se sei preoccupato per i transitori di sovratensione ad alta energia, uno zener non è affatto utile. Reagisce troppo lentamente e non può assorbire molta energia.

Generalmente, per le linee di segnale, un soppressore di tensione transitoria è una parte molto migliore.

— Steve G
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Potresti considerare un soppressore di tensione transitoria (TVS). Sono fondamentalmente disposizioni di diodi che hanno lo scopo di proteggere circuiti come il vostro da sovratensioni / sottotensioni. Poiché sono progettati per funzionare con microcontrollori e altri dispositivi a questo scopo, è possibile scegliere l'intervallo di tensione che si utilizza quando li si acquista (ad esempio progettato per 3,3 V e si inserisce in un morsetto completo a 3,5 V).

Gli intervalli di tensione operativa e le tolleranze per questi dispositivi sono in genere migliori dei diodi zener diretti.

Anche la protezione negativa è inclusa nel pacchetto. Funzionano molto bene per la protezione ESD. Ce ne sono molti là fuori, ma ecco un esempio:

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

— mhilden
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