关于单向TVS管和双向TVS管,单向稳压管和双向稳压管

ID:668004 · 发表于 2024-7-15 18:10

单向TVS管和双向TVS管，单向稳压管和双向稳压管。都是一端对GND的，为啥GND那一头也要保护？没搞明白

ID:866313 · 发表于 2024-7-16 07:02

以下内容由ChatGPT生成

在电路设计中，保护GND端的需求和方式可以从以下几个方面来理解：

TVS（瞬态电压抑制）二极管的工作原理

单向TVS管：单向TVS管在其正向和反向都具有保护功能。其反向特性类似于齐纳二极管，当电压超过其击穿电压时，TVS管开始导通，将过电压引导至地，以保护电路中的敏感元件。
双向TVS管：双向TVS管在正向和反向均能工作，适用于交流电路或需要保护电路在两个方向上都可能出现的瞬态高压情况。

稳压二极管（齐纳二极管）的工作原理

单向稳压管：类似于单向TVS管，单向稳压管通常连接在电路的电源轨和地之间。其主要作用是稳定电压，当电压超过其击穿电压时，稳压管开始导通，将多余的电压通过稳压管泄放到地，以保护电路。
双向稳压管：双向稳压管可以在正向和反向都起到稳压作用，适用于需要在两极之间都进行电压保护的场合。

GND端保护的原因

地弹（Ground Bounce）：在高速电路和高电流电路中，GND端并不是完全静止的。地弹是指由于电流的快速变化导致GND电位产生瞬时偏移，可能对电路产生干扰或损坏。
共模干扰（Common-mode Interference）：一些干扰信号可能同时作用于电源和地，因此需要在地端也进行保护，防止干扰信号通过地端侵入电路。
电磁兼容性（EMC）问题：为了满足EMC标准，通常需要在地端和电源端都采取保护措施，以防止瞬态电压对电路的影响，同时也防止电路对外界产生电磁干扰。

总结

GND端的保护并非简单地只保护“地”，而是为了应对一些实际存在的复杂问题，如地弹、共模干扰和电磁兼容性问题。因此，单向和双向TVS管以及稳压管在实际应用中可能同时保护电源和地端，以确保电路在各种条件下的稳定运行。

ID:517951 · 发表于 2024-7-16 07:31

静电有正电荷, 也有负电荷, 负电荷相对于GND就是负压.

ID:668004 · 发表于 2024-7-17 13:55

rayin 发表于 2024-7-16 07:31
静电有正电荷, 也有负电荷, 负电荷相对于GND就是负压.

一个正电源的系统哪里来的负压呢请赐教

ID:121496 · 发表于 2024-7-17 16:34

单向TVS或双向TVS可从电气特性规格书中的元件电路图示辨识出来。且单向TVS或双向TVS都可以有效防护正电压或是负电压的突波，若欲保护的讯号为单向讯号(全为正电压或全为负电压)，选择使用单向TVS元件则ESD保护效果肯定优于使用双向TVS元件。只须注意若欲保护的讯号为Audio, RS485, RS232等双向讯号(具有正负电压)，则仅能使用双向TVS元件，以避免在负电压时单向TVS因二极体Forward而将正常讯号钳位在(-0.7V)，导致发生通讯异常或当机现象。

ID:668004 · 发表于 2024-7-18 15:08

arsheng 发表于 2024-7-17 16:34
单向TVS或双向TVS可从电气特性规格书中的元件电路图示辨识出来。且单向TVS或双向TVS都可以有效防护正电压或 ...

说话很不容易懂

ID:1128908 · 发表于 2024-7-20 16:43

在讨论单向TVS管（Transient Voltage Suppressor，瞬态电压抑制器）、双向TVS管、单向稳压管和双向稳压管时，理解其工作原理和应用场景是至关重要的。即使这些器件通常被设计为在一端对GND进行保护，但GND（地线或零电位参考点）那一头也需要保护的原因有几个：

1. 系统完整性：在复杂的电子系统中，地线（GND）是所有信号和电源回路的参考点。如果地线受到瞬态电压或噪声的干扰，整个系统的稳定性和可靠性都可能受到影响。因此，保护地线免受这些干扰是非常重要的。

2. 共模噪声：共模噪声是同时出现在两个信号线（或信号线与地线）上，且幅度和相位都相同的噪声。如果地线没有受到适当的保护，共模噪声可能通过地线进入系统，并导致数据错误或设备损坏。

3. 地电位抬升：在某些情况下，如雷电击或高压故障，地线（GND）的电位可能会瞬间抬升。如果地线没有得到适当的保护，这种抬升可能会损坏连接到地线的电子设备。

4. 防止反向电压：对于单向TVS管和单向稳压管，它们只能在一个方向上提供保护。但是，如果地线受到反向电压的干扰（尽管这种情况较为罕见），它们可能无法提供足够的保护。而双向TVS管和双向稳压管则可以在两个方向上提供保护，进一步增强了系统的可靠性。

5. 符合标准和规范：在许多行业和应用中，都有关于电子设备抗电磁干扰（EMI）和静电放电（ESD）的标准和规范。为了符合这些标准，可能需要在地线（GND）上添加额外的保护措施。

因此，即使这些保护器件通常被设计为在一端对GND进行保护，但出于系统完整性、防止共模噪声、防止地电位抬升、防止反向电压以及符合标准和规范等考虑，GND那一头也需要保护。

ID:628113 · 发表于 2024-7-22 09:26

QWE4562012 发表于 2024-7-17 13:55
一个正电源的系统哪里来的负压呢请赐教

TVS 不是防护电源电压的，主要针对高压感应电（靠近高压器件）和静电的。所以和电源电压正负没有关系。
例如，玻璃棒摩擦后，对设备就是正电；橡胶摩擦后对设备就是负电。所以静电可正可负，和电源电压并无关系。

ID:1123773 · 发表于 2024-7-22 09:29

QWE4562012 发表于 2024-7-17 13:55
一个正电源的系统哪里来的负压呢请赐教

最直观的如果你的负载是感性负载，关机时就会必然产生负压，一般继电器线圈都会并联一个二极管来控制消除反压

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