關(guān)于單向TVS管和雙向TVS管,單向穩(wěn)壓管和雙向穩(wěn)壓管

ID:668004 · 發(fā)表于 2024-7-15 18:10

單向TVS管和雙向TVS管，單向穩(wěn)壓管和雙向穩(wěn)壓管。都是一端對(duì)GND的，為啥GND那一頭也要保護(hù)？沒搞明白

ID:866313 · 發(fā)表于 2024-7-16 07:02

以下內(nèi)容由ChatGPT生成

在電路設(shè)計(jì)中，保護(hù)GND端的需求和方式可以從以下幾個(gè)方面來(lái)理解：

TVS（瞬態(tài)電壓抑制）二極管的工作原理

單向TVS管：?jiǎn)蜗騎VS管在其正向和反向都具有保護(hù)功能。其反向特性類似于齊納二極管，當(dāng)電壓超過(guò)其擊穿電壓時(shí)，TVS管開始導(dǎo)通，將過(guò)電壓引導(dǎo)至地，以保護(hù)電路中的敏感元件。
雙向TVS管：雙向TVS管在正向和反向均能工作，適用于交流電路或需要保護(hù)電路在兩個(gè)方向上都可能出現(xiàn)的瞬態(tài)高壓情況。

穩(wěn)壓二極管（齊納二極管）的工作原理

單向穩(wěn)壓管：類似于單向TVS管，單向穩(wěn)壓管通常連接在電路的電源軌和地之間。其主要作用是穩(wěn)定電壓，當(dāng)電壓超過(guò)其擊穿電壓時(shí)，穩(wěn)壓管開始導(dǎo)通，將多余的電壓通過(guò)穩(wěn)壓管泄放到地，以保護(hù)電路。
雙向穩(wěn)壓管：雙向穩(wěn)壓管可以在正向和反向都起到穩(wěn)壓作用，適用于需要在兩極之間都進(jìn)行電壓保護(hù)的場(chǎng)合。

GND端保護(hù)的原因

地彈（Ground Bounce）：在高速電路和高電流電路中，GND端并不是完全靜止的。地彈是指由于電流的快速變化導(dǎo)致GND電位產(chǎn)生瞬時(shí)偏移，可能對(duì)電路產(chǎn)生干擾或損壞。
共模干擾（Common-mode Interference）：一些干擾信號(hào)可能同時(shí)作用于電源和地，因此需要在地端也進(jìn)行保護(hù)，防止干擾信號(hào)通過(guò)地端侵入電路。
電磁兼容性（EMC）問題：為了滿足EMC標(biāo)準(zhǔn)，通常需要在地端和電源端都采取保護(hù)措施，以防止瞬態(tài)電壓對(duì)電路的影響，同時(shí)也防止電路對(duì)外界產(chǎn)生電磁干擾。

總結(jié)

GND端的保護(hù)并非簡(jiǎn)單地只保護(hù)“地”，而是為了應(yīng)對(duì)一些實(shí)際存在的復(fù)雜問題，如地彈、共模干擾和電磁兼容性問題。因此，單向和雙向TVS管以及穩(wěn)壓管在實(shí)際應(yīng)用中可能同時(shí)保護(hù)電源和地端，以確保電路在各種條件下的穩(wěn)定運(yùn)行。

ID:517951 · 發(fā)表于 2024-7-16 07:31

靜電有正電荷, 也有負(fù)電荷, 負(fù)電荷相對(duì)于GND就是負(fù)壓.

ID:668004 · 發(fā)表于 2024-7-17 13:55

rayin 發(fā)表于 2024-7-16 07:31
靜電有正電荷, 也有負(fù)電荷, 負(fù)電荷相對(duì)于GND就是負(fù)壓.

一個(gè)正電源的系統(tǒng) 哪里來(lái)的負(fù)壓呢請(qǐng)賜教

ID:121496 · 發(fā)表于 2024-7-17 16:34

單向TVS或雙向TVS可從電氣特性規(guī)格書中的元件電路圖示辨識(shí)出來(lái)。且單向TVS或雙向TVS都可以有效防護(hù)正電壓或是負(fù)電壓的突波，若欲保護(hù)的訊號(hào)為單向訊號(hào)(全為正電壓或全為負(fù)電壓)，選擇使用單向TVS元件則ESD保護(hù)效果肯定優(yōu)于使用雙向TVS元件。只須注意若欲保護(hù)的訊號(hào)為Audio, RS485, RS232等雙向訊號(hào)(具有正負(fù)電壓)，則僅能使用雙向TVS元件，以避免在負(fù)電壓時(shí)單向TVS因二極體Forward而將正常訊號(hào)鉗位在(-0.7V)，導(dǎo)致發(fā)生通訊異常或當(dāng)機(jī)現(xiàn)象。

ID:668004 · 發(fā)表于 2024-7-18 15:08

arsheng 發(fā)表于 2024-7-17 16:34
單向TVS或雙向TVS可從電氣特性規(guī)格書中的元件電路圖示辨識(shí)出來(lái)。且單向TVS或雙向TVS都可以有效防護(hù)正電壓或 ...

說(shuō)話很不容易懂

ID:1128908 · 發(fā)表于 2024-7-20 16:43

在討論單向TVS管（Transient Voltage Suppressor，瞬態(tài)電壓抑制器）、雙向TVS管、單向穩(wěn)壓管和雙向穩(wěn)壓管時(shí)，理解其工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景是至關(guān)重要的。即使這些器件通常被設(shè)計(jì)為在一端對(duì)GND進(jìn)行保護(hù)，但GND（地線或零電位參考點(diǎn)）那一頭也需要保護(hù)的原因有幾個(gè)：

1. 系統(tǒng)完整性：在復(fù)雜的電子系統(tǒng)中，地線（GND）是所有信號(hào)和電源回路的參考點(diǎn)。如果地線受到瞬態(tài)電壓或噪聲的干擾，整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性都可能受到影響。因此，保護(hù)地線免受這些干擾是非常重要的。

2. 共模噪聲：共模噪聲是同時(shí)出現(xiàn)在兩個(gè)信號(hào)線（或信號(hào)線與地線）上，且幅度和相位都相同的噪聲。如果地線沒有受到適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，共模噪聲可能通過(guò)地線進(jìn)入系統(tǒng)，并導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或設(shè)備損壞。

3. 地電位抬升：在某些情況下，如雷電擊或高壓故障，地線（GND）的電位可能會(huì)瞬間抬升。如果地線沒有得到適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，這種抬升可能會(huì)損壞連接到地線的電子設(shè)備。

4. 防止反向電壓：對(duì)于單向TVS管和單向穩(wěn)壓管，它們只能在一個(gè)方向上提供保護(hù)。但是，如果地線受到反向電壓的干擾（盡管這種情況較為罕見），它們可能無(wú)法提供足夠的保護(hù)。而雙向TVS管和雙向穩(wěn)壓管則可以在兩個(gè)方向上提供保護(hù)，進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。

5. 符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范：在許多行業(yè)和應(yīng)用中，都有關(guān)于電子設(shè)備抗電磁干擾（EMI）和靜電放電（ESD）的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。為了符合這些標(biāo)準(zhǔn)，可能需要在地線（GND）上添加額外的保護(hù)措施。

因此，即使這些保護(hù)器件通常被設(shè)計(jì)為在一端對(duì)GND進(jìn)行保護(hù)，但出于系統(tǒng)完整性、防止共模噪聲、防止地電位抬升、防止反向電壓以及符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等考慮，GND那一頭也需要保護(hù)。

ID:628113 · 發(fā)表于 2024-7-22 09:26

QWE4562012 發(fā)表于 2024-7-17 13:55
一個(gè)正電源的系統(tǒng) 哪里來(lái)的負(fù)壓呢請(qǐng)賜教

TVS 不是防護(hù)電源電壓的，主要針對(duì) 高壓感應(yīng)電（靠近高壓器件）和靜電的。所以和電源電壓正負(fù)沒有關(guān)系。
例如，玻璃棒摩擦后，對(duì)設(shè)備就是正電；橡膠摩擦后對(duì)設(shè)備就是負(fù)電。所以靜電可正可負(fù)，和電源電壓并無(wú)關(guān)系。

ID:1123773 · 發(fā)表于 2024-7-22 09:29

QWE4562012 發(fā)表于 2024-7-17 13:55
一個(gè)正電源的系統(tǒng) 哪里來(lái)的負(fù)壓呢請(qǐng)賜教

最直觀的如果你的負(fù)載是感性負(fù)載，關(guān)機(jī)時(shí)就會(huì)必然產(chǎn)生負(fù)壓，一般繼電器線圈都會(huì)并聯(lián)一個(gè)二極管來(lái)控制消除反壓

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