A cosa servono i diodi Zener bidirezionali nella protezione dai transitori CC?

Vedo spesso due zener (in opposizione l'uno all'altro) posizionati attraverso i binari dell'alimentatore. Non capisco perché sia ​​necessario.

Ad esempio, se ho un diodo Zener da 16 V e una barra di alimentazione da 12 V, lo Zener da 16 V proteggerà l'alimentazione da transitori superiori a 16 V. Eviterà anche i transitori negativi al di sotto di -0,7 V - diciamo, se invertissi la batteria.

Perché mettere due zener in opposizione migliorerebbe questo. Dire se ho inserito due Zener 15V nella stessa configurazione. Ora proteggerà l'alimentazione dai transitori superiori a ~ 16 V (il che va bene). ma ora proteggerà solo l'alimentazione da transitori negativi inferiori a -16 V anziché a -0,7 V. Perché qualcuno dovrebbe volerlo? Non voglio che la rotaia di approvvigionamento vada in negativo in qualsiasi momento!

Ad esempio: vedere i circuiti di esempio in http://cds.linear.com/docs/Datasheet/4359f.pdf

Gli standard di progettazione automobilistica sono molto severi.

L'elettronica deve sopravvivere a un'auto che viene avviata in retromarcia e potenziata con 24V. (Sì, la gente lo fa ancora in pieno inverno) Deve anche gestire la discarica del carico con una batteria sotto carico che viene scollegata.

Se il tuo design sposta la batteria a -0,7 V, si brucerà come un fusibile, quindi non hai protezione.

Quindi attenzione, i test automobilistici sono molto più severi. Questo particolare design di zener serve a proteggere il regolatore da guasti all'interno dei suoi addominali. input massimo. di -40 V ~ + 80 V, che potrebbe sembrare abbastanza ma questi zener non suoneranno nel test automobilistico + 24 / 12V, proteggendo tuttavia il dispositivo da ulteriori picchi.

I dispositivi TVS bidirezionali, come hai detto, non hanno polarità. Possono essere utilizzati per limitare oscillazioni positive e negative in un'applicazione CA. Anche due dispositivi unidirezionali in serie possono fare questo, ma puoi adattare la soglia di bloccaggio cambiando i TVS: potresti avere un 12V in serie con a 24V con polarità opposta e il morsetto funzionerebbe a 12V + 0.6V in un modo, o 24 V + 0,6 V nell'altro modo.

In un circuito CC, possono essere inseriti in entrambi i modi e "funzioneranno" come descritto: un morsetto positivo utile e un morsetto negativo poco utile (in molti casi). Se installi un singolo TV unidirezionale all'indietro, tuttavia, hai una presa positiva molto rigida su ciò che stai cercando di proteggere - per il tuo esempio, invece di 16 V, rimarrà bloccato a 0,6 - 0,7 V.

Per il bloccaggio a bassa tensione (come i morsetti ESD sulle linee I2C), è normale utilizzare i dispositivi unidirezionali per tenere sotto controllo i picchi negativi.

Il foglio dati citato mostra un'applicazione automobilistica, in cui la corrente continua proveniente dalla batteria / alternatore è quasi la fonte di corrente continua più cattiva che si possa immaginare (incredibilmente rigida e soggetta a transitori / sovratensioni spaventosi immensi, spaventosi ecc.) - la scelta di un TVS da 70 V in le serie con 24 V sono deliberate:

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.