Jaké jsou aplikace diod při přepětí ochrany komunikačního zařízení?

1.. Požadavky na ochranu blesku a bleskové ochrany, kterým čelí komunikační moduly
(1) hrozba blesku
Lightning je složitý přírodní jev, který vytváří elektromagnetické pulzy (LEMP) s charakteristikami, jako je vysoká energie, široká frekvenční spektrum a doba krátkého nárůstu. Když blesk zasáhne komunikační linie nebo blízké budovy, může na komunikačních liniích generovat indukované přepětí, přičemž amplitudy dosahují tisíc voltů nebo dokonce vyšší a doby trvání od několika nanosekund po několik mikrosekundy. Kromě toho může Lightning také provádět komunikační moduly prostřednictvím elektrického vedení a vytvářet přepětí energie. Pokud tyto přechodné přepětí a nadproudy nejsou účinně potlačeny, ovlivní přímo citlivé elektronické komponenty uvnitř komunikačního modulu, což způsobí poškození, jako je rozpad komponent a vyhoření.
(2) Požadavky na ochranu blesku
Aby se zajistila spolehlivá provoz komunikačních modulů v prostředích Lightning, je třeba provést měření ochrany blesku na úrovni více -. Důležitým prostředkem je mezi nimi použití diodů TVS pro místní ochranu uvnitř komunikačního modulu. Diody TVS mohou rychle provádět, když dojde k přechodným přepětí, upnuňte přepětí na bezpečné úrovni a vypouštět nadproud na zem, čímž chrání klíčové komponenty, jako jsou čipy a obvody uvnitř komunikačního modulu před poškozením blesku.
2. pracovní princip a klíčové parametry diody TVS
(1) Pracovní princip
Dioda TVS je zvláštní typ diody, která je při normálním provozu ve stavu s vysokou impedancí a nemá téměř žádný dopad na normální provoz obvodu. Když v obvodu dojde k přechodnému přepětí, dioda TVS rychle reaguje a její vnitřní křižovatka PN podstoupí rozpadu laviny, přechod z vysokého odolného stavu na stav nízkého odporu, zkratující přepětí k zemi. Po zmizení přechodného přepětí se dioda TVS automaticky vrátí do stavu vysokého odporu, aby pokračoval v ochraně obvodu.
(2) Klíčové parametry
Rozkladové napětí (VBR): odkazuje na hodnotu napětí, při které se dioda TVS začíná provádět. Při výběru by mělo být vybráno příslušné rozkladové napětí na základě normálního provozního napětí chráněného obvodu. Obecně by napětí rozkladu mělo být větší než maximální provozní napětí chráněného obvodu, přičemž by bylo ponecháno určité okraje.
Upínací napětí (VC): Když je dioda TVS zapnuta, napětí na obou koncích je upnut na hodnotu napětí svorky. Čím nižší je upínací napětí, tím lepší je účinek ochrany na chráněný obvod.
Aktuální nosnost (IPP): odkazuje na maximální proud Pulse Pulse, který TVS dioda vydrží. Čím větší je proud, tím silnější je blesková energie, která televizory diody vydrží.
Doba odezvy (TR): odkazuje na čas, který trvá, než dioda TVS začne provádět detekce překročení překročení. Čím kratší je doba odezvy, tím lepší je potlačovací účinek na překročení přepětí.
3. Výběr diod televizorů v komunikačních modulech
(1) Vyberte na základě pracovního napětí komunikačního modulu
Komunikační modul má různé úrovně pracovního napětí, jako je 3,3V, 5V, 12V atd. Při výběru diod TVS by mělo být zajištěno, že jejich rozkládací napětí je větší než maximální provozní napětí komunikačního modulu, přičemž zvažuje faktory, jako jsou kolísání napětí a ponechání určité bezpečnostní marže. Například pro komunikační modul s pracovním napětím 3,3 V lze vybrat diodu TVS s rozkladem přibližně 5V.
(2) Vyberte typ rozhraní na základě komunikačního modulu
Komunikační moduly mají obvykle více rozhraní, jako jsou sériové porty, ethernetové porty, rozhraní USB atd.
Sériový port: Signály sériového portu jsou obvykle nízké - signály rychlosti a vyžadují relativně nízkou kapacitu. Pro ochranu si můžete vybrat jednosměrné nebo obousměrné diody televizorů, jako jsou série SMAJ jednosměrné televizory.
Ethernet Port: Ethernet Port má vysokou rychlost přenosu a přísné požadavky na integritu signálu a kapacitu. Diodová pole s nízkou kapacitou a rychlou odezvou by měla být vybrána pro ochranu, jako je například pole TVOOD SRV05-4.
Rozhraní USB: Rozhraní USB mají různé standardy, jako jsou USB 2.0 a USB 3.0, které mají také různé požadavky na ochranu blesku. For USB 2.0 interfaces, small package, low capacitance TVS diodes such as USBLC6-2SC6 series can be selected; Pro rozhraní USB 3.0 je nutné zvolit diody TVS s vyšším výkonem, aby splňovaly jejich vysokorychlostní přenosové požadavky.
(3) Vyberte na základě úrovně ochrany blesku
Různé scénáře aplikací mají různé požadavky na úroveň ochrany blesku. V oblastech s častým bleskovým činností je nutné zvolit diody TVS s větší nosnou kapacitou proudu a vyšší úrovní ochrany. Například ve venkovních základních stanicích a dalších scénářích lze vybrat diody TV s aktuální kapacitou několika kilowattů, jako je například série 5kp série - diody TVS.
4. Schéma aplikací TVS dioda v komunikačním modulu
(1) Ochrana elektrického vedení
Power Line komunikačního modulu je jedním z hlavních způsobů, jak blesk napadnout. Na konci napájení lze přijmout schéma ochrany úrovně více -. První úroveň může používat plynové vypouštěcí trubice (GDT) nebo varistory (MOV) pro hrubou ochranu a uvolnit většinu blesku na zem; Druhá úroveň používá diody TVS pro jemnou ochranu a upíná zbytkové přechodné přepětí na bezpečné úrovni. Například varistor může být připojen v sérii na vstupním konci, následovaný TVS diodou paralelně, jako je série SMAJ.
(2) Ochrana signálu
Pro signální vedení komunikačního modulu by měly být pro ochranu vybrány vhodné diody TVS na základě typu a rychlosti signálu. Diody paralelních televizorů jsou připojeny na obou koncích signální linie. Když na signální linii dojde k přechodnému přepětí, dioda TVS rychle provádí a vypouští přepětí na zem, chrání signální čáru a zadní koncový čip. Například obousměrné televizory, jako jsou obousměrné televizory série SM8S, lze použít pro ochranu signálních vedení RS-485.
(3) Uzemňovací design
Dobré uzemnění je klíčem k efektivní funkci ochrany blesku diod TVS. Uzemnění komunikačních modulů by mělo dodržovat princip ekvipotenciálního připojení, spojování kovového pouzdra, výkonové půdy, signální půdy atd. Společně prostřednictvím nízko impedance vodičů a spolehlivě je uzemnění. Uzemňovací odpor by měl být co nejmenší, obecně menší než 4 Ω. Současně by měla být věnována pozornost zabránění generování uzemňovacích smyček a snížení elektromagnetického rušení.
https://www.trrrsemicon.com/diode/dip;