Que tipo de diodo é comumente usado para proteção de surto em salas de comunicação?

1. Análise da ameaça de onda na sala de comunicação
As ameaças de ondas enfrentadas pelas salas de comunicação vêm de uma ampla gama de fontes, incluindo principalmente os seguintes aspectos:
Indução de raios: Lightning é uma das fontes mais poderosas da natureza. Quando os raios atingem edifícios, linhas ou o solo perto da sala de comunicação, ele gera forte sobretensão induzida e sobrecorrente nas linhas e equipamentos de comunicação, representando uma séria ameaça ao equipamento na sala.
Flutuações da grade de energia: situações anormais, como flutuações de tensão, interrupções instantâneas e harmônicos na grade de energia, também podem fazer com que o equipamento da sala de comunicação seja impactado por surtos. Por exemplo, o início e a parada de grandes equipamentos na rede elétrica, bem como falhas no sistema de energia, podem causar mudanças repentinas na tensão da grade, resultando em surtos.
Chave de equipamento: Durante o processo de comutação de vários equipamentos na sala de comunicação, como interruptores de energia, início do equipamento e parada, sobretensão transitória e sobrecorrente também podem ocorrer. Embora esses surtos sejam relativamente pequenos, o acúmulo de termo - longo também pode causar danos ao equipamento.
Os riscos de surtos para o equipamento da sala de comunicação se manifestam principalmente como:
Danos do equipamento: a tensão e a corrente excessivas podem penetrar na camada de isolamento do equipamento, danificar os componentes eletrônicos e fazer com que o equipamento funcione.
Perda de dados: o surto pode interferir na operação normal do equipamento, resultando em erros ou perdas de transmissão de dados, afetando a qualidade dos serviços de comunicação.
Paralisia do sistema: o impacto grave de onda pode causar o colapso do sistema de comunicação, resultando em enormes perdas econômicas e impactos sociais.
2. Tipos e características comuns dos diodos de proteção contra surtos
(1) Tubo de descarga de gás cerâmica (GDT)
O tubo de descarga de gás cerâmico é um dispositivo de proteção com a maior taxa de fluxo, que tem as vantagens de grande vazão, alta resistência ao isolamento entre eletrodos, pequena capacitância entre eletrodos e baixa corrente de vazamento. Sua condutividade é formada por ionização a gás, o que requer uma grande quantidade de energia para excitar, de modo que sua velocidade de resposta é a mais lenta entre todos os dispositivos de proteção de sobretensão. Nas salas de comunicação, os tubos de descarga de gás cerâmica são comumente usados ​​para proteção contra raios de linhas de comunicação de velocidade --, como cabos coaxiais, interfaces da linha telefônica, alto - interfaces de vídeo de definição, portões de desgraça de video -strate.
(2) Varistor (MOV)
Os varistores são dispositivos de pura limitantes de tensão semicondutores feitos por sinterização óxido de zinco como material. Possui excelentes características não lineares, capacidade de absorção de superdúcia, sem rodas livres e vantagens de baixo custo e é amplamente utilizada em circuitos eletrônicos para proteção de sobretensão de sobretensão. A capacidade de transporte atual de varistores é perdendo apenas para os tubos de descarga de gás cerâmica, com uma velocidade de resposta de nanossegundos, tornando -os adequados para proteção de raios das linhas de energia CA e linhas de sinal de frequência baixa -. A capacidade de corrente de unidade única do varistor dongwo pode atingir 70ka (8/20 μ s) e a tensão do varistor pode atingir 1800V. No entanto, devido à estrutura da treliça, os varistores são propensos ao envelhecimento durante o uso de termo longo -, que afeta seu desempenho protetor.
(3) diodo de TVs de supressão transitória
O nome completo do diodo TVS é supressor de tensão transitória, comumente referido como supressor de tensão transitória ou diodo de proteção de surto em chinês. É um dispositivo especial de proteção semicondutores usado principalmente para proteger dispositivos eletrônicos de sobretensão transitória e picos de corrente.
Princípio de funcionamento: quando os dois pólos de um diodo de TVs são submetidos a um alto impacto na energia transitória reversa -, como uma sobretensão anormal em um circuito, o diodo pode converter rapidamente a alta impedância entre seus dois pólos em baixa impedância (na ordem de 10 ^ -12 segundos). Essa alteração permite que os diodos das TVs absorvam a potência de aumento de até vários quilowatts e prenda a tensão entre os dois pólos em um nível predeterminado ou inferior, protegendo efetivamente os componentes de precisão em circuitos eletrônicos de danos causados ​​por pulsos de surto.
Recursos: os diodos das TVs têm as vantagens da velocidade de resposta rápida, da baixa tensão de fixação, precisão de alta tensão e tamanho pequeno. Geralmente, é embalado com patches ou plugins e é comumente usado para proteção contra linhas de energia CC ou linhas de comunicação de velocidade --. Nos produtos de comunicação, os diodos das TVs são comumente usados ​​para proteger as linhas de sinal com altas taxas de transmissão e grandes correntes transitórias, impedindo a perda de dados e as falhas do equipamento. Por exemplo, na proteção de interfaces de dados de velocidade- altas, como os diodos de proteção USB 3.0 e HDMI, baixa capacitância ESD (uma forma especial de diodo TVS) devem ser priorizados para evitar impacto negativo na qualidade do sinal.
Segmentação de tipo: Existem vários tipos de diodos de TVs com base em seus cenários de formulário de embalagem e aplicação. Por exemplo, as TVs embaladas de SMB incluem séries de SMBJ, série TPSMBJ, etc; As TVs embaladas SMC incluem séries SMCJ, série TPSMCJ, etc. Os diodos de TVs com embalagens diferentes podem ter diferenças na capacidade de energia, tempo de resposta etc. Os usuários podem escolher de acordo com suas necessidades reais.
(4) outros tipos de diodos
Tubo de descarga de semicondutores (TSS): TSS é um dispositivo de proteção de surto com características de resistência negativa. Devido ao seu design especial de estrutura de junção PN - PN, o TSS pode atingir várias vezes maior capacidade de carga de corrente do que as TVs do mesmo tamanho e tensão na mesma área de chip, enquanto sua capacitância é várias vezes menor que as TVs da mesma especificação. Ele pode ser usado para proteção de surto de algumas linhas de comunicação, como RS485, RS232, canc, etc. O TSS tem uma eficácia de alto custo - e é uma escolha ideal para proteção de surto em linhas de comunicação de velocidade baixa -.
Diodo de proteção eletrostática ESD: o diodo de proteção eletrostático ESD é um componente de proteção estática anti -- especialmente projetado, que é uma matriz de TVs com um layout de circuito específico composto por múltiplos diodos ou combinações de TVs. Seu tempo de condução é mais lento que as TVs, e a descarga eletrostática é geralmente pulsos de nível de nanossegundos com poder relativamente menos destrutivo. Portanto, a área de grãos de chip dos dispositivos ESD também é menor, que pode obter embalagens pequenas e miniaturizadas. Através do projeto da estrutura do circuito, a capacitância de junção mínima dos dispositivos ESD pode ser reduzida para alguns décimos de picofarads, tornando -os adequados para a proteção de ESD de linhas de dados de velocidade altas -, como HDMI, USB 3.0, IEEE 1394, etc.
3. Sugestões para selecionar diodos de proteção de surto
(1) esclarecer os requisitos de proteção do circuito
Antes de selecionar diodos de proteção de surto, é necessário esclarecer os requisitos de proteção específicos do circuito, incluindo a faixa de tensão operacional do circuito protegido, polaridade do sinal, frequência de sinal e possíveis ameaças de sobretensão transitória. Por exemplo, para um circuito digital com uma tensão de trabalho de 3,3V, é necessário selecionar um diodo protetor que possa suportar a faixa de tensão e considerar o possível impacto da ESD e o aumento da tensão ao qual o circuito pode ser submetido.
(2) considerações de parâmetro -chave
Tensão de pico de trabalho reverso (VRMM): A tensão de pico de trabalho reversa do diodo protetor deve ser maior que a tensão máxima de trabalho do circuito protegido para garantir que o diodo protetor não conduza em condições normais de trabalho, não afetando assim a operação normal do circuito.
Tensão de fixação (VC): a tensão de fixação é o nível mais baixo no qual um diodo protetor pode suprimir a tensão quando submetido a sobretensão transitória. Uma tensão de fixação mais baixa significa proteção mais eficaz; portanto, um diodo de proteção com uma tensão de fixação menor que a tensão de resistência do dispositivo protegido deve ser selecionado.
Resistência dinâmica (RDYN): A resistência dinâmica reflete a capacidade limitadora atual do diodo protetor ao conduzir. Uma resistência dinâmica mais baixa ajuda a suprimir melhor a sobretensão e a melhorar a eficácia da proteção.
Capacidade de transporte atual: selecione um diodo protetor com capacidade de carga de corrente suficiente com base na corrente potencial de onda que o circuito pode enfrentar. A capacidade de carga atual de diferentes tipos de diodos varia bastante, com tubos de descarga de gás cerâmica com a maior capacidade de carga de corrente e diodos de TVs com capacidade de carga de corrente relativamente menor.
(3) considerando as condições práticas de aplicação
Em aplicações práticas, fatores como a localização da instalação de diodos protetores, layout do circuito e condições ambientais também precisam ser considerados. Por exemplo, em ambientes agressivos, como alta temperatura e umidade, é necessário escolher diodos protetores com boa adaptabilidade ambiental. Enquanto isso, para algumas aplicações especiais, como eletrônicos automotivos, equipamentos médicos etc., pode ser necessário escolher diodos protetores que cumpram padrões e certificações específicos do setor.
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