ซีเนอร์ไดโอดสำหรับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน

ฉันกำลังพิจารณาที่จะใช้ซีเนอร์ไดโอดสำหรับการป้องกันแรงดันเกินสำหรับพินอินพุตดิจิตอล

การจัดอันดับสูงสุดแบบสัมบูรณ์สำหรับพิน IC ทั่วไปได้รับตั้งแต่ (GND-0.3V) ถึง (VDD + 0.3)

ฉันสามารถใช้ Zener diode เพื่อ จำกัด แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า VDD อย่างไรก็ตามแรงดันไปข้างหน้าของซีเนอร์ไดโอดทั่วไปคือ 0.7V ซึ่งไม่สามารถ จำกัด แรงดันไฟฟ้าต่ำถึง -0.3V

สัญญาณของฉันคือสัญญาณ 1MHz และจะปลอดภัยหรือไม่ที่จะละเว้นเนื่องจากเป็นความแตกต่างเล็กน้อยและระยะเวลาสั้นหรือไม่

สำหรับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินของสายสัญญาณไดโอดซีเนอร์โดยทั่วไปเป็นตัวเลือกที่ไม่ดี คุณยังไม่ได้ให้รายละเอียดใบสมัครของคุณเพียงพอสำหรับฉันเพื่อให้ด้วยเหตุผลเฉพาะหลายประการ แต่คุณควรพิจารณาสิ่งต่อไปนี้:

1. ซีเนอร์ BZX84C 3.3V มีความจุสูงถึง 450pF คุณมีสัญญาณ 1MHz ซึ่งอาจจะถูกลดทอนเนื่องจากเอฟเฟกต์ฟิลเตอร์ RC ในวงจรของคุณ

2. เซเนอร์ไม่มีแรงดันไฟฟ้าการนำกระแสไฟฟ้าที่กำหนดอย่างชัดเจน พวกเขาเริ่มที่จะดำเนินการที่แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าแรงดันซีเนอร์ Vz สิ่งนี้จะกลายเป็นปัญหาเมื่อสัญญาณของคุณมีความต้านทานแหล่งกำเนิดสูงหรือหากคุณได้แนะนำการต้านทานแบบอนุกรมเพื่อพยายาม จำกัด ผลกระทบของแรงดันเกิน เพื่อตอบโต้เรื่องนี้คุณอาจต้องใช้แรงดันไฟฟ้าซีเนอร์ที่สูงขึ้น แต่สิ่งนี้จะเอาชนะวัตถุประสงค์ของการรวมซีเนอร์

3. หากคุณกังวลเกี่ยวกับพลังงานสูงเกินแรงดันชั่วขณะแล้วซีเนอร์ก็ไม่ได้ใช้งานเลย มันตอบสนองช้าเกินไปและไม่สามารถดูดซับพลังงานได้มาก

โดยทั่วไปสำหรับสายสัญญาณตัวยับยั้งแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวนั้นเป็นส่วนที่ดีกว่ามาก

คุณสามารถพิจารณาตัวต้านแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว (TVS) โดยทั่วไปจะมีการจัดเรียงไดโอดที่มีวัตถุประสงค์เพื่อปกป้องวงจรเช่นคุณจากแรงดันสูง / ต่ำ เนื่องจากได้รับการออกแบบให้ทำงานกับไมโครคอนโทรลเลอร์และอุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อจุดประสงค์นี้คุณสามารถเลือกช่วงแรงดันไฟฟ้าที่คุณใช้เมื่อคุณซื้อ (เช่นออกแบบมาสำหรับ 3.3V และเข้าที่แคลมป์ขนาด 3.5V)

ช่วงแรงดันไฟฟ้าและความคลาดเคลื่อนในการใช้งานสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้มักจะดีกว่าไดโอดซีเนอร์แบบตรงขึ้น

การป้องกันเชิงลบรวมอยู่ในแพ็คเกจด้วย มันทำงานได้ดีมากสำหรับการป้องกัน ESD มีอยู่มากมายที่นั่น แต่นี่คือตัวอย่างหนึ่ง:

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