Vilka är tillämpningarna av dioder vid överspänning av kommunikationsutrustning?

1. Lightning -hot och blixtskyddskrav som kommunikationsmoduler står inför
(1) Blixthot
Blixt är ett komplext naturfenomen som genererar elektromagnetiska pulser (LEMP) med egenskaper såsom hög energi, bredfrekvensspektrum och kort stigningstid. När blixtnedslagen har kommunikationslinjer eller närliggande byggnader kan det generera inducerad överspänning på kommunikationslinjerna, med amplituder som når tusentals volt eller till och med högre, och varaktigheter som sträcker sig från några nanosekunder till några mikrosekunder. Dessutom kan blixtnedslag också genomföra kommunikationsmoduler genom kraftledningar och bilda kraftöverspänningar. Om dessa övergående överspänningar och överströms inte effektivt undertrycks kommer de direkt att påverka de känsliga elektroniska komponenterna i kommunikationsmodulen, vilket orsakar skador som komponentuppdelning och utbränning.
(2) Krav på blixtskydd
För att säkerställa tillförlitliga drift av kommunikationsmoduler i blixtnedsmiljöer måste multi - Lightning -skyddsåtgärder vidtas. Bland dem är det ett viktigt sätt att använda TVS -dioder för lokalt skydd i kommunikationsmodulen. TVS -dioder kan snabbt genomföra när övergående överspänningar inträffar, klämmer fast överspänningen på en säker nivå och släpper ut överströmmen till marken och därmed skyddar nyckelkomponenter såsom chips och kretsar i kommunikationsmodulen från blixtskador.
2. Arbetsprincip och nyckelparametrar för TV -diode
(1) Arbetsprincip
TVS -diod är en speciell typ av diod som i normal drift är i ett högt impedansstillstånd och har nästan ingen inverkan på kretsens normala drift. När en övergående överspänning inträffar i kretsen kommer TVS -dioden snabbt att svara, och dess interna PN -korsning kommer att genomgå lavinfördelning, övergången från ett högt motståndstillstånd till ett lågt motståndstillstånd, vilket kortsluts överspänningen till marken. När den övergående överspänningen försvinner kommer TVS -dioden automatiskt att återgå till ett högt motståndstillstånd för att fortsätta skydda kretsen.
(2) Nyckelparametrar
Nedbrytningsspänning (VBR): avser spänningsvärdet vid vilket TV -dioden börjar utföra. Vid val bör lämplig nedbrytningsspänning väljas baserat på den normala driftsspänningen för den skyddade kretsen. I allmänhet bör nedbrytningsspänningen vara större än den maximala driftsspänningen för den skyddade kretsen, samtidigt som en viss marginal lämnar en viss.
Klämspänning (VC): När TVS -dioden är påslagen är spänningen i båda ändarna klämda fast vid klämspänningsvärdet. Ju lägre klämspänningen, desto bättre är skyddseffekten på den skyddade kretsen.
Aktuell bärkapacitet (IPP): hänvisar till den maximala topppulströmmen som en TVS -diod kan tåla. Ju större den nuvarande bärförmågan, desto starkare är blixtenergi som TV -dioder tål.
Svarstid (TR): hänvisar till den tid det tar för TVS -dioden för att börja genomföra från att upptäcka övergående överspänning. Ju kortare responstiden, desto bättre är undertryckningseffekten på övergående överspänning.
3. Val av TV -dioder i kommunikationsmoduler
(1) Välj baserat på arbetsspänningen i kommunikationsmodulen
Kommunikationsmodulen har olika arbetsspänningsnivåer, till exempel 3.3V, 5V, 12V, etc. När du väljer TV -dioder bör det säkerställas att deras nedbrytningsspänning är större än den maximala driftspänningen för kommunikationsmodulen, samtidigt som man överväger faktorer som spänningsfluktuationer och lämnar en viss säkerhetsmargin. För en kommunikationsmodul med en fungerande spänning på 3,3V kan till exempel en TVS -diod med en nedbrytningsspänning på cirka 5V väljas.
(2) Välj gränssnittstyp baserat på kommunikationsmodulen
Kommunikationsmoduler har vanligtvis flera gränssnitt, såsom seriella portar, Ethernet -portar, USB -gränssnitt, etc. Olika typer av gränssnitt har olika blixtskyddskrav, så det är nödvändigt att välja lämpliga TV -dioder för skydd.
Seriell port: Seriella portsignaler är vanligtvis låga - hastighetssignaler och kräver relativt låg kapacitans. Du kan välja enkelriktade eller dubbelriktade TV -dioder för skydd, till exempel SMAJ -serie enkelriktade TV -dioder.
Ethernet -port: Ethernet -porten har en hög överföringshastighet och strikta krav för signalintegritet och kapacitans. Lågkapacitans- och snabbrespons-TV-diode-matriser bör väljas för skydd, till exempel SRV05-4-serien TV-apparater Diode Array.
USB -gränssnitt: USB -gränssnitt har olika standarder som USB 2.0 och USB 3.0, som också har olika krav för blixtskydd. För USB 2.0 -gränssnitt kan små paket, TV -dioder med låg kapacitans som USBLC6 - 2SC6 -serien väljas; För USB 3.0-gränssnitt är det nödvändigt att välja TV-dioder med högre prestanda för att uppfylla deras höghastighetsöverföringskrav.
(3) Välj baserat på blixtskyddsnivå
Olika applikationsscenarier har olika krav för blixtskyddsnivåer. I områden med ofta blixtaktivitet är det nödvändigt att välja TV -dioder med större strömförmåga och högre skyddsnivå. Till exempel, i utomhusbasstationer och andra scenarier, kan TV -dioder med en aktuell kapacitet på flera kilowatt, till exempel 5KP -serien High - Power TV -dioder, väljas.
4. Applikationsschema för TVS -diod i kommunikationsmodul
(1) kraftledningsskydd
Kraftlinjen för kommunikationsmodulen är ett av de viktigaste sätten för blixtar att invadera. Vid kraftinmatningen kan ett multi - nivå skyddsschema antas. Den första nivån kan använda gasutsläppsrör (GDT) eller varistorer (MOV) för grovt skydd, frigöra det mesta av blixtenergin till marken; Den andra nivån använder TV -dioder för fint skydd och klämmer kvarvarande övergående överspänningar på en säker nivå. Till exempel kan en varistor anslutas i serie vid kraftinmatningsänden, följt av en TVS -diod parallellt, till exempel SMAJ -serien.
(2) Signallinjeskydd
För signallinjerna i kommunikationsmodulen bör lämpliga TV -dioder väljas för skydd baserat på signalens typ och hastighet. Parallella TV -dioder är anslutna i båda ändarna av signallinjen. När en övergående överspänning inträffar på signallinjen genomför TVS -dioden snabbt och släpper ut överspänningen till marken och skyddar signallinjen och baksidan - slutchipet. Exempelvis kan dubbelriktade TV-dioder som SM8S-serie dubbel-TV-dioder användas för skydd på RS-485 signallinjer.
(3) Jordningsdesign
God jordning är nyckeln till den effektiva blixtskyddsfunktionen för TV -dioder. Jordningen av kommunikationsmoduler bör följa principen om utrustningsanslutning, ansluta metallhöljet, kraftplatsen, signalplatsen etc. för utrustningen tillsammans genom låg impedansledare och pålitligt jordning av dem. Jordmotståndet bör vara så litet som möjligt, i allmänhet mindre än 4 Ω. Samtidigt bör uppmärksamhet ägnas åt att undvika generering av jordningsslingor och minska elektromagnetisk störning.
https://www.trrsemicon.com/diode/dip'ta