Для чего используются двунаправленные стабилитроны в защите от переходных процессов постоянного тока?

Я часто вижу два стабилитрона (противостоящих друг другу), размещенных поперек направляющих питания. Я не понимаю, почему это необходимо.

Например, если у меня есть стабилитрон 16 В и шина питания 12 В, стабилитрон 16 В защитит источник питания от переходных процессов выше 16 В. Это также предотвратит отрицательные переходные процессы ниже -0,7 В - скажем, если я перевернул батарею.

Почему размещение двух противников стабилизации улучшило бы это? Скажем, если бы я поместил два 15-вольт стабилитрона в одну установку. Теперь он будет защищать питание от переходных процессов выше ~ 16 В (что нормально). но теперь он будет защищать питание только от отрицательных переходных процессов ниже -16 В вместо -0,7 В. Зачем кому-то этого хотеть? Я не хочу, чтобы рельс снабжения переходил в минус на любом этапе!

Например: см. Пример схемы в http://cds.linear.com/docs/Datasheet/4359f.pdf

Стандарты автомобильного дизайна очень строги.

Электроника должна выжить, когда автомобиль начал движение задним ходом и увеличился на 24В. (Да, люди по-прежнему делают это в разгар зимы). Он также должен справляться с сбросом нагрузки при отключении аккумулятора под нагрузкой.

Если ваш дизайн шунтирует батарею при -0,7 В, она взорвется как предохранитель, тогда у вас нет защиты.

Так что имейте в виду, что автомобильные испытания намного строже. Эта особая конструкция стабилитрона предназначена для защиты регулятора от отказа в пределах его абс. максимальный вход -40 В ~ + 80 В, что может показаться достаточным, но эти стабилитроны не взорвутся в автомобильном тесте + 24/12 В, но защитят устройство от дополнительных пиков выше этого.

Двунаправленные устройства TVS, как вы упомянули, не имеют полярности. Они могут использоваться для ограничения положительных и отрицательных колебаний в приложении переменного тока. Два последовательных однонаправленных устройства могут сделать это также, но вы можете настроить порог зажима, изменив TVS - вы можете иметь 12 В последовательно с 24 В с противоположной полярностью, и зажим будет работать при 12 В + 0,6 В в одну сторону, или 24В + 0,6В в другую сторону.

В цепи постоянного тока они могут быть вставлены в любом случае и будут «работать», как вы описали - полезный положительный зажим и менее полезный (во многих случаях) отрицательный зажим. Однако, если вы установите одну однонаправленную TVS в обратном направлении, у вас будет действительно жесткое положительное ограничение на то, что вы пытаетесь защитить - для вашего примера, вместо 16 В, оно застрянет на 0,6 - 0,7 В.

Для низковольтного зажима (например, ESD-зажимы на линиях I2C) нормально использовать однонаправленные устройства для контроля отрицательных пиков.

В приведенной вами таблице данных показано автомобильное приложение, в котором постоянный ток от батареи / генератора переменного тока - это самый неприятный источник постоянного тока, какой вы только можете себе представить (невероятно жесткий и подверженный огромным, страшным переходным процессам / скачкам и т. Д.) - выбор ТВ на 70 В в Серия с 24В однозначна:

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.