Apa aplikasi dioda dalam perlindungan tegangan atas peralatan komunikasi?

1. Persyaratan ancaman petir dan perlindungan petir yang dihadapi oleh modul komunikasi
(1) Ancaman petir
Lightning adalah fenomena alami yang kompleks yang menghasilkan pulsa elektromagnetik (LEMP) dengan karakteristik seperti energi tinggi, spektrum frekuensi luas, dan waktu naik pendek. Ketika petir menyerang jalur komunikasi atau bangunan di dekatnya, itu dapat menghasilkan tegangan berlebih yang diinduksi pada jalur komunikasi, dengan amplitudo mencapai ribuan volt atau bahkan lebih tinggi, dan durasi mulai dari beberapa nanodetik hingga beberapa mikrodetik. Selain itu, petir juga dapat melakukan modul komunikasi melalui saluran listrik, membentuk lonjakan daya. Jika tegangan berlebihan transien ini dan arus berlebih tidak ditekan secara efektif, mereka akan secara langsung mempengaruhi komponen elektronik sensitif di dalam modul komunikasi, menyebabkan kerusakan seperti kerusakan komponen dan kelelahan.
(2) Persyaratan Perlindungan Petir
Untuk memastikan pengoperasian modul komunikasi yang andal di lingkungan petir, multi - level Level Lightning Tindakan perlu diambil. Di antara mereka, menggunakan dioda TVS untuk perlindungan lokal di dalam modul komunikasi adalah cara yang penting. Dioda TVS dapat dengan cepat melakukan ketika penentuan tegangan sementara terjadi, menjepit tegangan berlebih pada tingkat yang aman, dan melepaskan arus berlebih ke tanah, sehingga melindungi komponen -komponen utama seperti chip dan sirkuit di dalam modul komunikasi dari kerusakan petir.
2. Prinsip kerja dan parameter kunci dioda TVS
(1) Prinsip kerja
Dioda TVS adalah jenis dioda khusus yang, dalam operasi normal, berada dalam keadaan impedansi tinggi dan hampir tidak berdampak pada operasi normal sirkuit. Ketika tegangan berlebihan transien terjadi di sirkuit, dioda TVS akan dengan cepat merespons, dan persimpangan PN internal akan mengalami gangguan longsoran salju, transisi dari keadaan resistensi tinggi ke keadaan resistensi rendah, pendekatan pendek ke ground. Setelah tegangan lebih transien menghilang, dioda TVS akan secara otomatis kembali ke keadaan resistensi tinggi untuk terus melindungi sirkuit.
(2) Parameter utama
Breakdown Voltage (VBR): Mengacu pada nilai tegangan di mana dioda TVS mulai dilakukan. Saat memilih, tegangan kerusakan yang sesuai harus dipilih berdasarkan tegangan operasi normal dari sirkuit yang dilindungi. Secara umum, tegangan kerusakan harus lebih besar dari tegangan operasi maksimum dari sirkuit yang dilindungi, sambil meninggalkan margin tertentu.
Tegangan klem (VC): Ketika dioda TV dihidupkan, tegangan di kedua ujungnya dijepit pada nilai tegangan klem. Semakin rendah tegangan penjepit, semakin baik efek perlindungan pada sirkuit yang dilindungi.
Current Carrying Capasity (IPP): Mengacu pada arus pulsa puncak maksimum yang dapat ditahan oleh dioda TVS. Semakin besar daya dukung saat ini, semakin kuat energi petir yang dapat ditahan dioda TVS.
Waktu Respons (TR): Mengacu pada waktu yang diperlukan untuk dioda TVS untuk mulai melakukan dari mendeteksi tegangan berlebihan sementara. Semakin pendek waktu respons, semakin baik efek penindasan pada tegangan transien.
3. Pilihan Dioda TV dalam Modul Komunikasi
(1) Pilih berdasarkan tegangan kerja modul komunikasi
Modul komunikasi memiliki tingkat tegangan kerja yang berbeda, seperti 3.3V, 5V, 12V, dll. Saat memilih dioda TV, harus dipastikan bahwa tegangan kerusakan mereka lebih besar dari tegangan operasi maksimum modul komunikasi, sambil mempertimbangkan faktor -faktor seperti fluktuasi tegangan dan meninggalkan margin keselamatan tertentu. Misalnya, untuk modul komunikasi dengan tegangan kerja 3.3V, dioda TVS dengan tegangan kerusakan sekitar 5V dapat dipilih.
(2) Pilih jenis antarmuka berdasarkan modul komunikasi
Modul komunikasi biasanya memiliki beberapa antarmuka, seperti port serial, port Ethernet, antarmuka USB, dll. Berbagai jenis antarmuka memiliki persyaratan perlindungan petir yang berbeda, sehingga perlu untuk memilih dioda TV yang sesuai untuk perlindungan.
Serial Port: Sinyal port serial biasanya rendah - sinyal kecepatan dan membutuhkan kapasitansi yang relatif rendah. Anda dapat memilih dioda TV yang searah atau dua arah untuk perlindungan, seperti serial SMAJ dioda TV searah.
Port Ethernet: Port Ethernet memiliki laju transmisi yang tinggi dan persyaratan ketat untuk integritas dan kapasitansi sinyal. Kapasitansi rendah dan respons cepat TVs dioda array harus dipilih untuk perlindungan, seperti array dioda TVS seri SRV05-4.
Antarmuka USB: Antarmuka USB memiliki standar yang berbeda seperti USB 2.0 dan USB 3.0, yang juga memiliki persyaratan berbeda untuk perlindungan petir. Untuk antarmuka USB 2.0, paket kecil, dioda TV kapasitansi rendah seperti USBLC6 - seri 2SC6 dapat dipilih; Untuk antarmuka USB 3.0, perlu memilih dioda TV dengan kinerja yang lebih tinggi untuk memenuhi persyaratan transmisi berkecepatan tinggi.
(3) Pilih berdasarkan tingkat perlindungan petir
Skenario aplikasi yang berbeda memiliki persyaratan yang berbeda untuk tingkat perlindungan petir. Di daerah dengan aktivitas petir yang sering, perlu untuk memilih dioda TV dengan daya dukung arus yang lebih besar dan tingkat perlindungan yang lebih tinggi. Misalnya, di stasiun pangkalan luar ruangan dan skenario lainnya, dioda TV dengan kapasitas beberapa kilowatt saat ini, seperti seri 5kp tinggi - power tv dioda, dapat dipilih.
4. Skema Aplikasi Dioda TV dalam Modul Komunikasi
(1) Perlindungan saluran listrik
Garis daya modul komunikasi adalah salah satu cara utama bagi petir untuk menyerang. Pada ujung input daya, skema perlindungan level multi - dapat diadopsi. Level pertama dapat menggunakan tabung pelepasan gas (GDT) atau varistor (MOV) untuk perlindungan kasar, melepaskan sebagian besar energi petir ke tanah; Level kedua menggunakan dioda TVS untuk perlindungan halus, menjepit tegangan transien residual pada tingkat yang aman. Misalnya, varistor dapat dihubungkan secara seri di ujung input daya, diikuti oleh dioda TVS secara paralel, seperti seri SMAJ.
(2) Perlindungan Garis Sinyal
Untuk garis sinyal modul komunikasi, dioda TV yang sesuai harus dipilih untuk perlindungan berdasarkan jenis dan laju sinyal. Dioda TV paralel terhubung di kedua ujung garis sinyal. Ketika tegangan berlebih transien terjadi pada garis sinyal, dioda TV dengan cepat melakukan dan melepaskan tegangan berlebih ke ground, melindungi garis sinyal dan chip ujung belakang -. Misalnya, dioda TV dua arah seperti dioda TV dua seri SM8S dapat digunakan untuk perlindungan pada jalur sinyal RS-485.
(3) Desain landasan
Landasan yang baik adalah kunci untuk fungsi perlindungan petir yang efektif dari dioda TV. Landasan modul komunikasi harus mengikuti prinsip koneksi peralatan, yang menghubungkan casing logam, ground power, sinyal ground, dll. Peralatan bersama melalui konduktor impedansi rendah dan landasannya dengan andal. Resistansi pentanahan harus sekecil mungkin, umumnya kurang dari 4 Ω. Pada saat yang sama, perhatian harus diberikan untuk menghindari generasi loop grounding dan mengurangi gangguan elektromagnetik.
https://www.trrsemicon.com/diode/dip/{2 --diode/mbr10200.html