¿Cómo protegen los diodos zener y schottky al diodo láser?

Compré un cable de alivio de tensión SR9C que tiene un pequeño circuito de protección para un diodo láser. Dice que contiene un zener y un diodo schottky que protegen el diodo láser de ESD. Al mirar la placa PCB, dibujé el siguiente circuito (con suerte, correcto):

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Además, logré reconocer la barrera schottky BAT54 - L4 , sin embargo, no sé cuál es la parte del diodo zener, aunque dice que es de 3.3V.

Alguien podría explicarme la función de cada uno de los diodos del circuito y que tipo de protección brindan y en que medida. La respuesta detallada sería muy apreciada.

Respuestas (3)

Debido a la baja caída de voltaje directo de Schottky, cualquier ESD (positivo) en el lado izquierdo de su diagrama hará que Schottky esté polarizado hacia adelante, evitando la polarización inversa del LD. El Zener sujetará el voltaje directo del LD al voltaje de ruptura del Zener, en este caso 3,3 V, evitando el sobrevoltaje en el LD.

Tenga en cuenta que la ESD en general puede ser positiva o negativa.
@DaveTweed Entonces, ¿podría resumir las respuestas diciendo: 1) El diodo Schottky protege de ESD negativa y de polarización inversa del LD, y 2) ¿El diodo Zener protege de ESD positiva y de sobretensión? Supongo que cualquier voltaje positivo superior a 3,3 V será disipado por Zener, y cualquier voltaje negativo mayor que el voltaje directo de Schottky será disipado por el diodo Shottky. ¿Cómo determinar las limitaciones?
@Naz: Después de eso, las limitaciones se relacionan principalmente con la energía total que cada dispositivo puede absorber de manera segura. Las energías asociadas con ESD tienden a ser bastante bajas, pero si aplicó la fuente de alimentación incorrecta al ensamblaje, fácilmente podría quemar cualquiera de los diodos.

Hago algo similar, pero uso varios (3-4) diodos pn en serie en lugar del zener. El diodo láser es muy sensible a ESD y otros sobrevoltajes. El Schottky está ahí para brindar protección contra el voltaje inverso en el LD y el zener para proteger contra demasiado voltaje en la dirección directa.

Ah, claro. Recientemente quemé varios componentes en la placa PCB al invertir accidentalmente la polaridad de la fuente de alimentación. Si tuviera algún tipo de diodo schottky en la terminal de alimentación, esto salvaría la placa, ¿verdad? ¿Es esta una práctica general usar Schottky para esta aplicación? ¿Cómo elijo uno para proteger mi tabla?
No necesariamente lo protegerá de una condición realmente catastrófica como una fuente de alimentación invertida. Digamos que tiene un suministro de 5 voltios y 10 amperios, y se aplica (invierte) al diodo. Luego, el Schottky se limitará a ~ 0,5 voltios y disipará 5 vatios. Esto lo destruirá. Luego va el LD. Este tipo de protección es contra ESD, que tiene voltajes transitorios muy altos, pero una energía total bastante baja y de corta duración.
@WhatRoughBeast ¿Alguna sugerencia o enlace que hable sobre la protección de la fuente de alimentación inversa?
@Naz - Pan comido. Simplemente agregue un diodo rectificador en serie con su circuito. El diodo debe permitir la corriente en la dirección directa (láser encendido), pero bloqueará el flujo de corriente en la dirección inversa, y el zener se encargará de cualquier fuga de corriente. PERO. El rectificador debe estar clasificado para la corriente de operación del diodo láser más un margen, y la unidad de diodo debe ser capaz de manejar la caída del diodo de voltios adicionales mientras está en funcionamiento. Es casi seguro que puede, pero hay que comprobarlo.

Querrá usar algo más rápido que un Zener para la mitigación de ESD, como un supresor de voltaje transitorio (TVS). El zener no es lo suficientemente rápido para reaccionar a la tasa de descarga del modelo del cuerpo humano de un evento ESD. Los TVS están diseñados con una región de agotamiento muy pequeña que permite un tiempo de recuperación muy rápido debido a su baja capacitancia de carga. Lea la wiki sobre el efecto de avalancha para obtener más detalles al respecto.

Es interesante. ¿Cuál es el tiempo de encendido para un zener frente a un diodo pn con polarización directa, frente a un diodo láser? También puede notar que un zener de 3.3V no funciona a través del efecto de avalancha, sino a través de un túnel.
@GeorgeHerold si estamos hablando de mitigación de ESD, la unión pn tiene una polarización inversa con respecto al evento de ESD externo. El tiempo de recuperación sería proporcional a la capacitancia parásita. Para un zener, esto sería del orden de 10 a 100 de picofaradios. Para un TVS, esto podría ser tan bajo como picofaradios de un solo dígito.
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