關于單向TVS管和雙向TVS管,單向穩壓管和雙向穩壓管

ID:668004 · 發表于 2024-7-15 18:10

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

ID:866313 · 發表于 2024-7-16 07:02

以下內容由ChatGPT生成

在電路設計中，保護GND端的需求和方式可以從以下幾個方面來理解：

TVS（瞬態電壓抑制）二極管的工作原理

單向TVS管：單向TVS管在其正向和反向都具有保護功能。其反向特性類似于齊納二極管，當電壓超過其擊穿電壓時，TVS管開始導通，將過電壓引導至地，以保護電路中的敏感元件。
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電路在兩個方向上都可能出現的瞬態高壓情況。

穩壓二極管（齊納二極管）的工作原理

單向穩壓管：類似于單向TVS管，單向穩壓管通常連接在電路的電源軌和地之間。其主要作用是穩定電壓，當電壓超過其擊穿電壓時，穩壓管開始導通，將多余的電壓通過穩壓管泄放到地，以保護電路。
雙向穩壓管：雙向穩壓管可以在正向和反向都起到穩壓作用，適用于需要在兩極之間都進行電壓保護的場合。

GND端保護的原因

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致GND電位產生瞬時偏移，可能對電路產生干擾或損壞。
共模干擾（Common-mode Interference）：一些干擾信號可能同時作用于電源和地，因此需要在地端也進行保護，防止干擾信號通過地端侵入電路。
電磁兼容性（EMC）問題：為了滿足EMC標準，通常需要在地端和電源端都采取保護措施，以防止瞬態電壓對電路的影響，同時也防止電路對外界產生電磁干擾。

總結

GND端的保護并非簡單地只保護“地”，而是為了應對一些實際存在的復雜問題，如地彈、共模干擾和電磁兼容性問題。因此，單向和雙向TVS管以及穩壓管在實際應用中可能同時保護電源和地端，以確保電路在各種條件下的穩定運行。

ID:517951 · 發表于 2024-7-16 07:31

靜電有正電荷, 也有負電荷, 負電荷相對于GND就是負壓.

ID:668004 · 發表于 2024-7-17 13:55

rayin 發表于 2024-7-16 07:31
靜電有正電荷, 也有負電荷, 負電荷相對于GND就是負壓.

一個正電源的系統哪里來的負壓呢請賜教

ID:121496 · 發表于 2024-7-17 16:34

單向TVS或雙向TVS可從電氣特性規格書中的元件電路圖示辨識出來。且單向TVS或雙向TVS都可以有效防護正電壓或是負電壓的突波，若欲保護的訊號為單向訊號(全為正電壓或全為負電壓)，選擇使用單向TVS元件則ESD保護效果肯定優于使用雙向TVS元件。只須注意若欲保護的訊號為Audio, RS485, RS232等雙向訊號(具有正負電壓)，則僅能使用雙向TVS元件，以避免在負電壓時單向TVS因二極體Forward而將正常訊號鉗位在(-0.7V)，導致發生通訊異常或當機現象。

ID:668004 · 發表于 2024-7-18 15:08

arsheng 發表于 2024-7-17 16:34
單向TVS或雙向TVS可從電氣特性規格書中的元件電路圖示辨識出來。且單向TVS或雙向TVS都可以有效防護正電壓或 ...

說話很不容易懂

ID:1128908 · 發表于 2024-7-20 16:43

在討論單向TVS管（Transient Voltage Suppressor，瞬態電壓抑制器）、雙向TVS管、單向穩壓管和雙向穩壓管時，理解其工作原理和應用場景是至關重要的。即使這些器件通常被設計為在一端對GND進行保護，但GND（地線或零電位參考點）那一頭也需要保護的原因有幾個：

1. 系統完整性：在復雜的電子系統中，地線（GND）是所有信號和電源回路的參考點。如果地線受到瞬態電壓或噪聲的干擾，整個系統的穩定性和可靠性都可能受到影響。因此，保護地線免受這些干擾是非常重要的。

2. 共模噪聲：共模噪聲是同時出現在兩個信號線（或信號線與地線）上，且幅度和相位都相同的噪聲。如果地線沒有受到適當的保護，共模噪聲可能通過地線進入系統，并導致數據錯誤或設備損壞。

3. 地電位抬升：在某些情況下，如雷電擊或高壓故障，地線（GND）的電位可能會瞬間抬升。如果地線沒有得到適當的保護，這種抬升可能會損壞連接到地線的電子設備。

4. 防止反向電壓：對于單向TVS管和單向穩壓管，它們只能在一個方向上提供保護。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），它們可能無法提供足夠的保護。而雙向TVS管和雙向穩壓管則可以在兩個方向上提供保護，進一步增強了系統的可靠性。

5. 符合標準和規范：在許多行業和應用中，都有關于電子設備抗電磁干擾（EMI）和靜電放電（ESD）的標準和規范。為了符合這些標準，可能需要在地線（GND）上添加額外的保護措施。

因此，即使這些保護器件通常被設計為在一端對GND進行保護，但出于系統完整性、防止共模噪聲、防止地電位抬升、防止反向電壓以及符合標準和規范等考慮，GND那一頭也需要保護。

ID:628113 · 發表于 2024-7-22 09:26

QWE4562012 發表于 2024-7-17 13:55
一個正電源的系統哪里來的負壓呢請賜教

TVS 不是防護電源電壓的，主要針對高壓感應電（靠近高壓器件）和靜電的。所以和電源電壓正負沒有關系。
例如，玻璃棒摩擦后，對設備就是正電；橡膠摩擦后對設備就是負電。所以靜電可正可負，和電源電壓并無關系。

ID:1123773 · 發表于 2024-7-22 09:29

QWE4562012 發表于 2024-7-17 13:55
一個正電源的系統哪里來的負壓呢請賜教

最直觀的如果你的負載是感性負載，關機時就會必然產生負壓，一般繼電器線圈都會并聯一個二極管來控制消除反壓

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