İletişim ekipmanlarının aşırı gerilim korumasındaki diyotların uygulamaları nelerdir?

1. İletişim modüllerinin karşılaştığı yıldırım tehdidi ve yıldırım koruma gereksinimleri
(1) Yıldırım tehdidi
Yıldırım, yüksek enerji, geniş frekans spektrumu ve kısa yükselme süresi gibi özelliklere sahip elektromanyetik darbeler (LEMP'ler) üreten karmaşık bir doğal fenomendir. Lightning iletişim hatlarına veya yakındaki binalara çarptığında, iletişim hatlarında indüklenmiş aşırı gerilim yaratabilir, genlikler binlerce volt veya daha da yüksek ve birkaç nanosaniyeden birkaç mikrosaniye arasında değişen süreler. Ek olarak, yıldırım güç hatları aracılığıyla iletişim modüllerine de gidebilir ve güç dalgalanmaları oluşturabilir. Bu geçici aşırı gerilimler ve aşırı akım etkili bir şekilde bastırılamazsa, iletişim modülü içindeki hassas elektronik bileşenleri doğrudan etkileyerek bileşen dökümü ve tükenmişlik gibi hasara neden olurlar.
(2) Yıldırım Koruma Gereksinimleri
Lightning ortamlarında iletişim modüllerinin güvenilir çalışmasını sağlamak için, multi - seviye yıldırım koruma önlemlerinin alınması gerekir. Bunlar arasında, iletişim modülünün içindeki yerel koruma için TV diyotları kullanmak önemli bir araçtır. TV'ler, geçici aşırı gerilimler meydana geldiğinde hızlı bir şekilde yürürken, aşırı gerilimi güvenli bir seviyede kelepçeleyebilir ve aşırı akımı toprağa boşaltabilir, böylece iletişim modülü içindeki yongalar ve devreler gibi anahtar bileşenleri yıldırım hasarından koruyabilir.
2. TV diyotunun çalışma prensibi ve temel parametreleri
(1) Çalışma prensibi
TV'ler diyot, normal çalışmada yüksek empedans durumunda olan ve devrenin normal çalışması üzerinde neredeyse hiçbir etkisi olmayan özel bir diyot türüdür. Devrede geçici bir aşırı gerilim meydana geldiğinde, TVS diyotu hızlı bir şekilde yanıt verecektir ve dahili PN kavşağı, yüksek direnç durumundan düşük direnç durumuna geçerek, aşırı voltajı toprağa devreye sokarak çığ arızasına geçecektir. Geçici aşırı gerilim kaybolduktan sonra, TVS diyotu devreyi korumaya devam etmek için otomatik olarak yüksek direnç durumuna geri dönecektir.
(2) Anahtar parametreler
Arıza Voltajı (VBR): TVS diyotunun yürütülmeye başladığı voltaj değerini ifade eder. Seçilirken, korunan devrenin normal çalışma voltajına göre uygun arıza voltajı seçilmelidir. Genel olarak, arıza voltajı, belirli bir marj bırakırken korunan devrenin maksimum çalışma voltajından daha büyük olmalıdır.
Kelepçe voltajı (VC): TVS diyotu açıldığında, her iki uçtaki voltaj kelepçe voltaj değerinde sıkıştırılır. Kepçe voltajı ne kadar düşük olursa, korunan devre üzerindeki koruma etkisi o kadar iyi olur.
Akım Taşıma Kapasitesi (IPP): Bir TVS diyotunun dayanabileceği maksimum tepe darbesi akımını ifade eder. Mevcut taşıma kapasitesi ne kadar büyük olursa, TV'lerin diyotların dayanabileceği yıldırım enerjisi o kadar güçlü olur.
Yanıt Süresi (TR): TVS diyotunun geçici aşırı gerilimi tespit etmeye başlaması için geçen süreyi ifade eder. Tepki süresi ne kadar kısa olursa, geçici aşırı gerilim üzerindeki baskılama etkisi o kadar iyi olur.
3. İletişim modüllerinde TV diyotlarının seçimi
(1) İletişim modülünün çalışma voltajına göre seçin
İletişim modülü, 3.3V, 5V, 12V, vb. Gibi farklı çalışma voltajı seviyelerine sahiptir. TV'ler diyotları seçerken, parçalanma voltajlarının iletişim modülünün maksimum çalışma voltajından daha büyük olması, voltaj dalgalanmaları gibi faktörler göz önüne alındığında ve belirli bir güvenlik marjı bırakır. Örneğin, 3.3V çalışma voltajına sahip bir iletişim modülü için, yaklaşık 5V arıza voltajına sahip bir TVS diyot seçilebilir.
(2) İletişim modülüne göre arayüz türünü seçin
İletişim modülleri genellikle seri bağlantı noktaları, Ethernet bağlantı noktaları, USB arayüzleri vb. Gibi birden fazla arayüze sahiptir. Farklı arayüz türleri farklı yıldırım koruma gereksinimlerine sahiptir, bu nedenle koruma için uygun TV'ler diyotlarını seçmek gerekir.
Seri bağlantı noktası: Seri bağlantı noktası sinyalleri genellikle düşük - hız sinyalleridir ve nispeten düşük kapasitans gerektirir. Smaj Serisi UnIdirectional TV Diyotları gibi koruma için tek yönlü veya çift yönlü TV diyotlarını seçebilirsiniz.
Ethernet bağlantı noktası: Ethernet bağlantı noktası yüksek iletim oranına ve sinyal bütünlüğü ve kapasitans için katı gereksinimlere sahiptir. SRV05-4 Serisi TVS diyot dizisi gibi koruma için düşük kapasitans ve hızlı tepki TV'ler diyot dizileri seçilmelidir.
USB Arayüzü: USB arayüzleri, Lightning koruması için farklı gereksinimlere sahip olan USB 2.0 ve USB 3.0 gibi farklı standartlara sahiptir. USB 2.0 arayüzleri için küçük paket, USBLC6 - 2SC6 serisi gibi düşük kapasitans TV'ler diyotlar seçilebilir; USB 3.0 arayüzleri için, yüksek hızlı şanzıman gereksinimlerini karşılamak için daha yüksek performansa sahip TVS diyotlarını seçmek gerekir.
(3) Yıldırım koruma seviyesine göre seçin
Farklı uygulama senaryolarının yıldırım koruma seviyeleri için farklı gereksinimleri vardır. Sık şimşek aktivitesi olan alanlarda, daha büyük akım taşıma kapasitesi ve daha yüksek koruma seviyesine sahip TV diyotları seçmek gerekir. Örneğin, açık hava taban istasyonlarında ve diğer senaryolarda, 5kp serisi yüksek - güç TV'ler diyotları gibi birkaç kilowatt akım kapasitesine sahip TV'ler diyotlar seçilebilir.
4. İletişim Modülünde TV Diyotu Uygulama Şeması
(1) Güç hattı koruması
İletişim modülünün güç hattı, yıldırımın istila etmesinin ana yollarından biridir. Güç giriş ucunda, çoklu - seviye koruma şeması benimsenebilir. Birinci seviye, kaba koruma için gaz deşarj tüpleri (GDT) veya varistörler (MOV) kullanabilir ve yıldırım enerjisinin çoğunu yere bırakabilir; İkinci seviye, ince koruma için TV diyotları kullanır ve artık geçici aşırı gerilimleri güvenli bir seviyede sıkıştırır. Örneğin, bir varistör, güç giriş ucunda seri olarak bağlanabilir, ardından Smaj Serisi gibi paralel bir TVS diyotu ile bağlanabilir.
(2) Sinyal hattı koruması
İletişim modülünün sinyal çizgileri için, sinyalin türüne ve hızına göre koruma için uygun TV'ler diyotlar seçilmelidir. Paralel TV'ler diyotlar sinyal çizgisinin her iki ucuna da bağlanır. Sinyal hattında geçici bir aşırı gerilim meydana geldiğinde, TVS diyotu hızlı bir şekilde aşırı gerilimleri toprağa çıkarır ve deşarj ederek sinyal çizgisini ve arka - uç çipini korur. Örneğin, SM8S serisi çift yönlü TV'ler gibi çift yönlü TV diyotları, RS-485 sinyal hatlarında koruma için kullanılabilir.
(3) Topraklama Tasarımı
İyi topraklama, TV diyotlarının etkili yıldırım koruma fonksiyonunun anahtarıdır. İletişim modüllerinin topraklanması, ekipmanın düşük empedans iletkenleri aracılığıyla bir araya getirilmesi ve güvenilir bir şekilde topraklanması ile birlikte metal gövdeyi, güç topraklarını, sinyal topraklarını vb. Birleştirme prensibini izlemelidir. Topraklama direnci mümkün olduğunca küçük olmalı, genellikle 4 Ω'dan az olmalıdır. Aynı zamanda, topraklama döngülerinin üretilmesinden kaçınmak ve elektromanyetik paraziti azaltmak için dikkat edilmelidir.
https://www.trrsemicon.com/diode/dip {2 }diode/mbr10200.html