Diodo Zener para protección contra sobretensiones

Estoy considerando usar el diodo Zener para protección contra sobretensión para un pin de entrada digital.

La clasificación máxima absoluta para el pin IC típico se da desde (GND-0.3V) a (VDD + 0.3).

Puedo usar el diodo Zener para limitar el voltaje por debajo de VDD. Sin embargo, el voltaje directo del diodo zener típico es 0.7V. que no limita el bajo voltaje a -0.3V.

Mi señal es de 1MHz, y ¿será seguro ignorarla ya que es una diferencia marginal y la duración es corta?

— Steve
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Puede limitar la excursión negativa con un diodo shottky en paralelo con su zener. Su truco será encontrar un zener que está garantizado para activarse en la ventana de 0.3 V entre Vdd y el valor máximo absoluto de su IC. Más importante aún, ¿a qué tipo de fuente se está conectando y le preocupa que viole los límites de voltaje de entrada?

— The Photon

También puede usar un Schottky desde su señal (ánodo) a VCC (cátodo) para sujetar la señal a VCC + 0.3V.

— John D

¿Cuáles son sus voltajes máximos / mínimos de señal?

— PDuarte

@PDuarte Signal tendrá una amplitud de CA máxima de 15 V con una polarización de CC constante de 2.5 V

— Steve

Respuestas:

Para la protección contra sobretensión de las líneas de señal, un diodo zener es generalmente una mala elección. No ha brindado suficientes detalles de su solicitud para que yo dé muchas razones específicas, pero debe considerar lo siguiente:

Un zener BZX84C 3.3V tiene una capacidad de hasta 450pF. Tiene una señal de 1MHz, que probablemente se atenuará debido a un efecto de filtro RC en su circuito.
Los Zeners no tienen un voltaje de conducción claramente definido. Comienzan a conducir a un voltaje mucho más bajo que el voltaje zener Vz. Esto se convierte en un problema cuando su señal tiene una alta impedancia de fuente, o si ha introducido alguna resistencia en serie para tratar de limitar los efectos del sobrevoltaje. Para contrarrestar esto, es posible que deba usar un zener de mayor voltaje, pero esto no cumple el propósito de incluir un zener.
Si le preocupan los transitorios de sobretensión de alta energía, entonces un zener no sirve para nada. Reacciona muy lentamente y no puede absorber mucha energía.

En general, para las líneas de señal, un supresor de voltaje transitorio es una parte mucho mejor.

— Steve G
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Podría considerar un supresor de voltaje transitorio (TVS). Básicamente son arreglos de diodos que están destinados a proteger circuitos como el suyo contra sobretensiones / subtensiones. Dado que están diseñados para trabajar con microcontroladores y otros dispositivos para este propósito, puede elegir el rango de voltaje que está usando cuando los compra (por ejemplo, diseñado para 3.3V y entra en una abrazadera completa a 3.5V).

Los rangos de voltaje operativo y las tolerancias para estos dispositivos suelen ser mejores que los diodos zener directos.

La protección negativa también se incluye en el paquete. Funcionan muy bien para la protección ESD. Hay muchos de ellos, pero aquí hay un ejemplo:

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

— mhilden
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