Hoe beschermen diodes communicatiecircuits tegen overspanningsstromen?

1, de oorzaken en gevaren van de stroomstroomstroom
Oorzaken van Surge Stroom
Het genereren van piekstroom is meestal gerelateerd aan plotselinge veranderingen in de externe omgeving of veranderingen in de interne toestand van het circuit. Tijdens de blikseminslag bijvoorbeeld zullen bliksem elektromagnetische pulsen door communicatielijnen in het circuit paren, waardoor onmiddellijke hoge spanning en overspanningsstroom worden gegenereerd; Tijdens het schakelen van de stroom, vanwege de aanwezigheid van interne weerstand in de voeding, zullen significante spanningsschommelingen en stijgende stromen optreden op het moment van schakelen; Bij het wisselen van inductieve belastingen (zoals relais, motoren, enz.) Worden overspanningsstromen ook gegenereerd op het moment van schakelen vanwege de energieopslagkenmerken van inductieve componenten.
De gevaren van de stroomstroomstroom
De schade van de stroomstroomstroom aan communicatiecircuits wordt voornamelijk weerspiegeld in de volgende aspecten:
Componentschade: de amplitude van de overspanningsstroom is veel hoger dan de normale bedrijfsstroom van het circuit, die gevoelige componenten (zoals geïntegreerde circuits, transistoren, enz.) Te veroorzaken om te overbelasten en uit te branden.
Prestatiedegradatie: spanningsschommelingen en elektromagnetische interferentie veroorzaakt door overspanningsstromen kan de normale werking van circuits beïnvloeden, wat leidt tot signaalvervorming, communicatieonderbrekingen en andere problemen.
Verkorte levensduur: circuitcomponenten die al lange tijd aan piekstromen zijn onderworpen, zullen geleidelijk afbreken in de prestaties en hun levensduur aanzienlijk verkorten.
2, het principe van diodebescherming voor communicatiecircuits uit overspanningsstromen
Het principe van diodebescherming voor communicatiecircuits uit overspanningsstromen is voornamelijk gebaseerd op de unidirectionele geleidbaarheid en snelle responskenmerken. Wanneer de stroomstroom optreedt, zal de diode snel leiden, waardoor de overspanningsstroom naar grond of andere veilige paden wordt geleid, waardoor gevoelige componenten in het circuit worden beschermd. In het bijzonder kan het werkproces van een diodebeschermingscircuit worden onderverdeeld in de volgende fasen:
Stroomstroomdetectie: wanneer een overspanningsstroom optreedt, zal de spanning of stroom in het circuit snel stijgen, waardoor de geleidingsvoorwaarde van de diode wordt geactiveerd.
Geleiding van de diodegeleiding: de diode loopt snel onder voorwaartse bias, leidend overspanningsstroom naar grond of andere veilige paden.
Stijsstroomonderdrukking: naarmate de overspanningsstroom geleidelijk vervalt, neemt de spanning over de diode geleidelijk af. Wanneer de spanning lager is dan de geleidingsspanning van de diode, snijdt de diode af en keert het circuit terug naar de normale werking.
3, soorten diodes die worden gebruikt voor stroomstroombescherming
Zener -diode (Zener -diode)
Zener -diodes hebben stabiele spanningskenmerken in omgekeerde afbraakstatus en kunnen worden gebruikt om overspanning in circuits te beperken. Wanneer de overspanningsstroom ervoor zorgt dat de spanning de afbraakspanning van de Zener -diode overschrijdt, loopt de diode en klemt de spanning op een veilig niveau. De stroomstroomtolerantie van Zener -diodes is echter relatief laag en ze worden meestal gebruikt voor de bescherming van lage - stroomcircuits.
Tijdelijke spanningsonderdrukking diode (tv's diode)
TVS -diode is een halfgeleiderapparaat dat speciaal is ontworpen om de overspanningsspanning en de overspanningsstroom te onderdrukken. Het heeft een extreem snelle responssnelheid (meestal in het picoseconde bereik) en een hoge mogelijkheid om overspanningsstromen te weerstaan. Wanneer een overspanningsspanning optreedt, wordt de tv -diode snel geleid, waardoor de overspanningsstroom naar de grond wordt gebracht en gevoelige componenten in het circuit beschermt. TVS -diodes worden veel gebruikt in velden zoals communicatie, computer en automotive -elektronica.
Schottky diode
Schottky -diodes hebben een lage voorwaartse spanningsval en snelle schakelsnelheid, waardoor ze geschikt zijn voor het beschermen van hoge - frequentiecircuits. Hoewel de stroomstroomtolerantie relatief laag is, zijn Schottky -diodes nog steeds een effectieve stroomstroombeschermingscomponent in bepaalde specifieke toepassingen, zoals lage - spanning, laag - stroomcircuits.
4, ontwerppunten van het diodebeschermingscircuit
Kies het juiste diodetype
Het kiezen van het juiste diodetype op basis van de specifieke vereisten van het circuit is de sleutel tot het ontwerpen van een beschermend circuit. Voor circuits die grote overspanningsstromen moeten weerstaan, moeten tv -diodes met een hoge stroomstroomtolerantie worden geselecteerd; Voor lage - stroomcircuits is het mogelijk om te overwegen Zener -diodes of Schottky -diodes te gebruiken.
Bepaal de nominale parameters van de diode
Bij het selecteren van een diode is het noodzakelijk om aandacht te schenken aan de nominale parameters, zoals omgekeerde afbraakspanning, maximale overspanningsstroom, voorwaartse spanningsval, enz. Deze parameters moeten voldoen aan de werkelijke behoeften van het circuit om ervoor te zorgen dat de diode correct kan functioneren in het geval van de stroomstroom.
Redelijke circuitindeling
De lay -out van diodebeschermingscircuits moet redelijk zijn om elektromagnetische interferentie en signaalverzwakking te verminderen. De diode moet zo dicht mogelijk bij de beschermde component worden geplaatst om het beschermingspad te verkorten; Ondertussen moet de interferentie tussen diodes en andere hoge - frequentiecomponenten worden vermeden.
Overweeg problemen met warmte -dissipatie
Wanneer de stroomstroom door een diode gaat, genereert deze warmte. Als de warmtedissipatie slecht is, kan de diode oververhit raken en worden beschadigd. Daarom moet bij het ontwerpen van beschermende circuits worden overwogen de warmtedissipatie van diodes, zoals het toevoegen van koellichamen, het optimaliseren van circuitindeling, enz.
https://www.trrsemicon.com/diode/Smd{{2}Ildiode/diode{{3alinaira7-1n4007-SOD-123Fl.html