Wat zijn de toepassingen van diodes in overspanningsbescherming van communicatieapparatuur?

1. De bliksembedreiging en bliksembeveiligingsvereisten waarmee communicatiemodules worden geconfronteerd
(1) Bliksembedreiging
Bliksem is een complex natuurlijk fenomeen dat elektromagnetische pulsen (LEMP's) genereert met kenmerken zoals hoge energie, breed frequentiespectrum en korte stijgingstijd. Wanneer bliksem communicatielijnen of nabijgelegen gebouwen slaat, kan dit geïnduceerde overspanning op de communicatielijnen genereren, met amplitudes die duizenden volt of zelfs hoger worden, en duur van een paar nanoseconden tot enkele microseconden. Bovendien kan bliksem ook naar communicatiemodules uitvoeren via elektriciteitsleidingen, waardoor stroomstieken worden gevormd. Als deze tijdelijke overspanningen en overstroom niet effectief worden onderdrukt, hebben ze direct invloed op de gevoelige elektronische componenten in de communicatiemodule, waardoor schade wordt veroorzaakt, zoals het afbouwen van componenten en burn -out.
(2) Vereisten voor bliksembeveiliging
Om de betrouwbare werking van communicatiemodules in bliksemomgevingen te waarborgen, moeten multi - niveaumniveau bliksembeveiligingsmaatregelen worden genomen. Onder hen is het gebruik van tv -diodes voor lokale bescherming in de communicatiemodule een belangrijk middel. TVS -diodes kunnen snel leiden wanneer voorbijgaande overspanningen optreden, de overspanning op een veilig niveau vastklemmen en de overstroom naar de grond ontladen, waardoor belangrijke componenten zoals chips en circuits in de communicatiemodule worden beschermd tegen bliksemschade.
2. Werkprincipe en belangrijke parameters van tv's diode
(1) Werkprincipe
TVS -diode is een speciaal type diode dat bij normaal bedrijf zich in een hoge impedantietoestand bevindt en bijna geen invloed heeft op de normale werking van het circuit. Wanneer een voorbijgaande overspanning optreedt in het circuit, zal de tv -diode snel reageren en zal de interne PN -junctie lawine -afbraak ondergaan, die overstaat van een hoge weerstandstoestand naar een lage weerstandstoestand, kort om circuiting van de overspanning naar de grond. Nadat de voorbijgaande overspanning is verdwenen, keert de tv -diode automatisch terug naar een hoge weerstandstoestand om het circuit te blijven beschermen.
(2) Key Parameters
Breakdown -spanning (VBR): verwijst naar de spanningswaarde waarbij de tv -diode begint te voeren. Bij het selecteren moet de juiste afbraakspanning worden gekozen op basis van de normale bedrijfsspanning van het beschermde circuit. Over het algemeen moet de afbraakspanning groter zijn dan de maximale bedrijfsspanning van het beschermde circuit, terwijl een bepaalde marge verlaat.
Klemspanning (VC): Wanneer de tv -diode is ingeschakeld, wordt de spanning aan beide uiteinden vastgeklemd bij de klemspanningswaarde. Hoe lager de klemspanning, hoe beter het beschermingseffect op het beschermde circuit.
Huidige draagkracht (IPP): verwijst naar de maximale piekpulstroom die een tv -diode kan weerstaan. Hoe groter de huidige draagkracht, hoe sterker de bliksemergie die tv -diodes kunnen weerstaan.
Responstijd (TR): verwijst naar de tijd die nodig is om de tv -diode te laten uitvoeren door het detecteren van tijdelijke overspanning. Hoe korter de responstijd, hoe beter het onderdrukkingseffect op de voorbijgaande overspanning.
3. Selectie van tv -diodes in communicatiemodules
(1) Selecteer op basis van de werkspanning van de communicatiemodule
De communicatiemodule heeft verschillende werkspanningsniveaus, zoals 3.3V, 5V, 12V, enz. Bij het selecteren van tv -diodes, moet worden ervoor gezorgd dat hun afbraakspanning groter is dan de maximale werkspanning van de communicatiemodule, terwijl factoren worden overwogen zoals spanningsschommelingen en het verlaten van een bepaalde veiligheidsmarge. Voor een communicatiemodule met een werkspanning van 3,3 V kan bijvoorbeeld een tv -diode met een afbraakspanning van ongeveer 5V worden geselecteerd.
(2) Selecteer het interfacetype op basis van de communicatiemodule
Communicatiemodules hebben doorgaans meerdere interfaces, zoals seriële poorten, Ethernet -poorten, USB -interfaces, enz. Verschillende soorten interfaces hebben verschillende bliksembeveiligingsvereisten, dus het is noodzakelijk om geschikte tv's voor bescherming te kiezen.
Seriële poort: seriële poortsignalen zijn meestal laag - snelheidssignalen en vereisen relatief lage capaciteit. U kunt kiezen voor unidirectionele of bidirectionele tv -diodes voor bescherming, zoals SMAJ -serie unidirectionele tv's diodes.
Ethernet -poort: Ethernet -poort heeft een hoge transmissiesnelheid en strikte vereisten voor signaalintegriteit en capaciteit. Lage capaciteit en snelle respons tv's diode arrays moeten worden geselecteerd voor bescherming, zoals de SRV05-4-serie tv's diode array.
USB -interface: USB -interfaces hebben verschillende normen zoals USB 2.0 en USB 3.0, die ook verschillende vereisten hebben voor bliksembeveiliging. Voor USB 2.0 -interfaces kunnen een klein pakket, lage capaciteit tv -diodes zoals USBLC6 - 2Sc6 -serie worden geselecteerd; Voor USB 3.0-interfaces is het noodzakelijk om tv-diodes te kiezen met hogere prestaties om aan hun high-speed transmissie-eisen te voldoen.
(3) Selecteer op basis van het niveau van de bliksembeveiliging
Verschillende applicatiescenario's hebben verschillende vereisten voor bliksembeveiligingsniveaus. In gebieden met frequente bliksemactiviteit is het noodzakelijk om tv -diodes te kiezen met een grotere stroomcapaciteit en een hoger beschermingsniveau. In buitenbasisstations en andere scenario's kunnen bijvoorbeeld tv -diodes met een huidige capaciteit van verschillende kilowatts, zoals de 5KP -serie High - Power TVS -diodes, worden geselecteerd.
4. Toepassingsschema van tv -diode in communicatiemodule
(1) Bescherming van de stroomlijn
De stroomlijn van de communicatiemodule is een van de belangrijkste manieren voor bliksem om binnen te vallen. Aan het einde van de stroominvoer kan een multi {- niveau beschermingschema worden aangenomen. Het eerste niveau kan gasafvoerbuizen (GDT) of varistors (MOV) gebruiken voor ruwe bescherming, waardoor het grootste deel van de bliksemergie op de grond wordt vrijgegeven; Het tweede niveau maakt gebruik van tv -diodes voor fijne bescherming, het klemmen van resterende tijdelijke overspanningen op een veilig niveau. Een varistor kan bijvoorbeeld in serie worden aangesloten op het Power Input -einde, gevolgd door een tv -diode parallel, zoals de SMAJ -serie.
(2) Bescherming van de signaallijn
Voor de signaallijnen van de communicatiemodule moeten geschikte tv -diodes worden geselecteerd voor bescherming op basis van het type en de snelheid van het signaal. Parallelle tv -diodes zijn verbonden aan beide uiteinden van de signaallijn. Wanneer een voorbijgaande overspanning optreedt op de signaallijn, leidt de tv's diode snel de overspanning naar de grond en beschermt de signaallijn en de achterkant - eindchip. Bijvoorbeeld, bidirectionele tv-diodes zoals SM8S-serie bidirectionele tv-diodes kunnen worden gebruikt voor bescherming op RS-485 signaallijnen.
(3) Aardingsontwerp
Goede aarding is de sleutel tot de effectieve bliksembeveiligingsfunctie van tv -diodes. De aarding van communicatiemodules moet het principe van de apparatuuraansluiting volgen, de metalen behuizing, de stroomgrond, de signaalgrond, enz. Van de apparatuur verbinden door geleiders met lage impedantie en betrouwbaar te aarden. De aardingsweerstand moet zo klein mogelijk zijn, in het algemeen minder dan 4 Ω. Tegelijkertijd moet aandacht worden besteed aan het voorkomen van het genereren van aardingslussen en het verminderen van elektromagnetische interferentie.
https://www.trrsemicon.com/diode/dip{{2} ;diode/mbr10200.html