Millised on dioodide rakendused sideseadmete ülepinge kaitses?

1
(1) Välk oht
Välk on keeruline loodusnähtus, mis genereerib elektromagnetilisi impulsse (LEMP -sid), millel on omadused nagu suur energia, lai sagedusspekter ja lühikese tõusuaeg. Kui välk lööb kommunikatsiooniliinid või läheduses asuvad hooned, võib see genereerida kommunikatsiooniliinidel indutseeritud ülepinge, amplituudid jõuavad tuhandete voltideni või veelgi kõrgemale, ja kestud ulatuvad mõnest nanosekundist kuni mõne mikrosekundini. Lisaks võib välk läbi viia ka elektrimoodulid elektriliinide kaudu, moodustades energiatõusu. Kui neid mööduvaid ülepingeid ja ülevoolu ei suru tõhusalt, mõjutavad need otseselt tundlikke elektroonilisi komponente sidemooduli sees, põhjustades selliseid kahjustusi nagu komponentide jaotus ja läbipõlemine.
(2) Piksekaitse nõuded
Kommunikatsioonimoodulite usaldusväärse toimimise tagamiseks välgukeskkonnas tuleb võtta multi - taseme välkkiire kaitsemeetmeid. Nende hulgas on oluline vahend kommunikatsioonimooduli kohaliku kaitse jaoks telerite dioodide kasutamine. TVS -dioodid võivad mööduvate ülepingete tekkimisel kiiresti läbi viia, kinnitada ülepinge ohutul tasemel ja tühjendada ülevoolu maapinnale, kaitstes sellega kommunikatsioonimooduli peamisi komponente nagu laastud ja vooluringid välkkiire kahjustustest.
2. TVS -dioodi tööpõhimõte ja peamised parameetrid
(1) tööpõhimõte
TVS -diood on spetsiaalne diooditüüp, mis normaalse töö korral on kõrge impedantsi olekus ja sellel pole peaaegu mingit mõju vooluringi normaalsele toimimisele. Kui vooluringis toimub mööduv ülepinge, reageerib TVS -diood kiiresti ja selle sisemine PN -ristmik läbib laviini lagunemist, ületades kõrge takistuse olekust madala takistuse olekusse, lühisev ringkond ülepinge maapinnale. Pärast mööduva ülepinge kaotust naaseb telerite diood automaatselt kõrge takistuse olekusse, et jätkata vooluringi kaitsmist.
(2) peamised parameetrid
Jaotuspinge (VBR): viitab pinge väärtusele, millega teleri diood hakkab läbi viima. Valimisel tuleks kaitstud vooluringi tavalise tööpinge põhjal valida sobiv jaotuspinge. Üldiselt peaks jaotuspinge olema suurem kui kaitstud vooluahela maksimaalne tööpinge, jättes samal ajal teatud ääre.
Klambripinge (VC): kui telerite diood on sisse lülitatud, kinnitatakse mõlemas otsas olev pinge klambri pinge väärtuses. Mida madalam on kinnituspinge, seda parem on kaitsemõju kaitseahelale.
Praegune kandevõime (IPP): viitab maksimaalsele impulsivoolule, mida TVS -diood talub. Mida suurem on praegune kandevõime, seda tugevam on välk, mida teled -dioodid suudavad vastu pidada.
Reageerimise aeg (TR): viitab TVS -i dioodile kuluva ajale, et hakata toimuma mööduva ülepinge tuvastamisest. Mida lühem on reageerimise aeg, seda parem on supressiooniefekt mööduva ülepinge korral.
3. telerite dioodide valik suhtlusmoodulites
(1) Valige kommunikatsioonimooduli tööpinge põhjal
Kommunikatsioonimoodulil on erinevad tööpingetasemed, näiteks 3,3 V, 5 V, 12 V jne Näiteks võib kommunikatsioonimooduli jaoks tööpinge 3,3 V jaoks valida telesaadete dioodi, mille jaotuspinge on umbes 5 V.
(2) Valige sidemooduli põhjal liidese tüüp
Suhtlusmoodulitel on tavaliselt mitu liidest, näiteks jadapordid, Etherneti pordid, USB -liidesed jne. Erinevat tüüpi liidestel on erinevad välgukaitsenõuded, seetõttu on vaja valida kaitseks sobivad teleri dioodid.
Jadaport: jadapordi signaalid on tavaliselt madalad - kiiruse signaalid ja vajavad suhteliselt madalat mahtuvust. Kaitseks saate valida ühesuunaliste või kahesuunaliste telerite dioodid, näiteks SMAJ -seeria ühesuunalised TVS -dioodid.
Etherneti port: Etherneti pordil on kõrge ülekandekiirus ja ranged nõuded signaali terviklikkuse ja mahtuvuse osas. Kaitseks tuleks valida madala mahtuvuse ja kiire reageerimisega TVS-i dioodimassiivid, näiteks SRV05-4 Series TVS Dioodi massiiv.
USB -liides: USB -liidestel on erinevad standardid, näiteks USB 2.0 ja USB 3.0, millel on ka välkkiire kaitse jaoks erinevad nõuded. USB 2.0 liideste jaoks saab valida väikese paketi, madala mahtuvusega telerite dioodid nagu USBLC6 - 2SC6 seeria; USB 3.0 liideste jaoks on vaja valida kõrgema jõudlusega telerite dioodid, et täita nende kiireid ülekandevajadusi.
(3) Valige välgukaitse taseme põhjal
Erinevatel rakendusstsenaariumidel on välkkaitse tasemetele erinevad nõuded. Sagedase välkkiirega piirkondades on vaja valida teleri dioodid, millel on suurem vooluhulk ja kõrgem kaitsetase. Näiteks saab välikodusjaamades ja muudes stsenaariumides valida teleri dioodid, mille praegune mahutavus on mitu kilovatti, näiteks 5KP seeria kõrge - toitetelevisiooni dioodid.
4. TVS -dioodi rakendusskeem kommunikatsioonimoodulis
(1) elektriliini kaitse
Kommunikatsioonimooduli elektriliin on üks peamisi viise, kuidas välgu tungida. Võimsuse sisendi otsas saab vastu võtta mitme - taseme kaitse skeemi. Esimene tase saab kareda kaitseks kasutada gaasi tühjenduskarusid (GDT) või varistoore (MOV), vabastades suurema osa välguenergiast maapinnale; Teises tasemel kasutab TVS -i dioode peene kaitse jaoks, kinnitades jäägi mööduvad ülepinged ohutul tasemel. Näiteks saab varistori ühendada seeriana toitesisendi otsas, millele järgneb paralleelne telerite diood, näiteks SMAJ -seeria.
(2) Signaalijoone kaitse
Kommunikatsioonimooduli signaalliinide jaoks tuleks signaali tüübi ja kiiruse põhjal valida kaitseks sobivad teleri dioodid. Paralleelsed telerite dioodid on ühendatud signaalijoone mõlemas otsas. Kui signaalijoonel toimub mööduv ülepinge, viib TVS -diood kiiresti ülepinge maapinnale, kaitstes signaalijoont ja tagaosa - otsakiibi. Näiteks RS-485 signaalliinidel saab kasutada kahesuunalisi telerite dioode nagu SM8S-seeria kahesuunalised telerid dioodid.
(3) Maandusdisain
Hea maandamine on telerite dioodide tõhusa välkkiire kaitsefunktsiooni võti. Kommunikatsioonimoodulite maandamine peaks järgima potentsiaalse ühenduse põhimõtet, ühendades seadmed metallist korpuse, toitepinna, signaalipinna jms kaudu madala impedantsi juhtmete kaudu ja maandades need usaldusväärselt. Maanduskindlus peaks olema võimalikult väike, tavaliselt alla 4 Ω. Samal ajal tuleks tähelepanu pöörata maandussilmuste genereerimise ja elektromagnetiliste häirete vähendamisele.
https://www.trrsemicon.com/diode/dip/dip