ما هي تطبيقات الثنائيات في حماية الجهد الزائد لمعدات الاتصال؟

1. متطلبات تهديد البرق وحماية البرق التي تواجهها وحدات الاتصال
(1) تهديد البرق
البرق هو ظاهرة طبيعية معقدة تولد نبضات كهرومغناطيسية (LEMPs) مع خصائص مثل الطاقة العالية ، طيف التردد الواسع ، ووقت قصير. عندما يضرب البرق خطوط الاتصال أو المباني القريبة ، يمكن أن يولد الجهد الزائد المستحث على خطوط الاتصال ، مع وصول السعة التي تصل إلى آلاف الفولتات أو أعلى ، وفترات تتراوح من عدد قليل من النانو ثانية إلى عدد قليل من المجهرية. بالإضافة إلى ذلك ، قد يتصرف البرق أيضًا إلى وحدات الاتصال من خلال خطوط الطاقة ، مما يشكل عواصف الطاقة. إذا لم يتم قمع هذه الجهدات الزائدة العابرة والتيار الزائد بشكل فعال ، فستؤثر بشكل مباشر على المكونات الإلكترونية الحساسة داخل وحدة الاتصال ، مما يسبب أضرارًا مثل انهيار المكون والإرهاق.
(2) متطلبات حماية البرق
لضمان تشغيل وحدات الاتصال الموثوقة في بيئات البرق ، يجب اتخاذ مقاييس حماية البرق المتعددة-. من بينها ، يعد استخدام ثنائيات أجهزة التلفزيون للحماية المحلية داخل وحدة الاتصال وسيلة مهمة. يمكن أن تدير ثنائيات أجهزة التلفزيون بسرعة عند حدوث الجهد الزائد العابر ، وتثبي الجهد الزائد على مستوى آمن ، وتفريغ التيار الزائد إلى الأرض ، وبالتالي حماية المكونات الرئيسية مثل الرقائق والدوائر داخل وحدة الاتصالات من أضرار البرق.
2. مبدأ العمل والمعلمات الرئيسية لأجهزة التلفزيون الصمام الثنائي
(1) مبدأ العمل
TVS Diode هو نوع خاص من الصمام الثنائي الذي ، في التشغيل العادي ، في حالة مقاومة عالية وليس له أي تأثير على التشغيل الطبيعي للدائرة. عندما تحدث الجهد الزائد العابر في الدائرة ، سوف يستجيب الصمام الثنائي أجهزة التلفزيون بسرعة ، وسيخضع تقاطع PN الداخلي الخاص به بالانهيار الجليدي ، ويتحول من حالة مقاومة عالية إلى حالة مقاومة منخفضة ، وينتقل إلى الجهد الزائد إلى الأرض. بعد اختفاء الجهد الزائد العابر ، سيعود الصمام الثنائي TVS تلقائيًا إلى حالة مقاومة عالية لمواصلة حماية الدائرة.
(2) المعلمات الرئيسية
جهد الانهيار (VBR): يشير إلى قيمة الجهد التي يبدأ فيها الصمام الثنائي في أجهزة التلفاز. عند الاختيار ، يجب اختيار جهد الانهيار المناسب بناءً على جهد التشغيل العادي للدائرة المحمية. بشكل عام ، يجب أن يكون جهد الانهيار أكبر من الحد الأقصى لجهد التشغيل للدائرة المحمية ، مع ترك هامش معين.
جهد المشبك (VC): عند تشغيل الصمام الثنائي TVS ، يتم تثبيت الجهد في كلا الطرفين بقيمة جهد المشبك. كلما انخفض جهد التثبيت ، كان تأثير الحماية أفضل على الدائرة المحمية.
سعة الحمل الحالية (IPP): يشير إلى الحد الأقصى لتيار النبض الذروة الذي يمكن أن يتحمله الصمام الثنائي TVS. كلما زادت قدرة الحمل الحالية ، زادت قوة طاقة البرق التي يمكن أن تصمدها ثنائيات أجهزة التلفزيون.
وقت الاستجابة (TR): يشير إلى الوقت الذي يستغرقه الصمام الثنائي في أجهزة التلفاز للبدء في الإجراء من الكشف عن الجهد الزائد العابر. كلما كان وقت الاستجابة أقصر ، كان تأثير القمع أفضل على الجهد الزائد العابر.
3. اختيار ثنائيات أجهزة التلفزيون في وحدات الاتصال
(1) حدد استنادًا إلى الجهد العام لوحدة الاتصال
تحتوي وحدة الاتصالات على مستويات مختلفة من الجهد العاملة ، مثل 3.3V ، 5V ، 12V ، وما إلى ذلك عند اختيار ثنائيات أجهزة التلفزيون ، ينبغي التأكد من أن جهد انهيارها أكبر من جهد تشغيل الحد الأقصى لوحدة الاتصال ، مع مراعاة عوامل مثل تقلبات الجهد وترك هامش أمان معين. على سبيل المثال ، بالنسبة لوحدة الاتصالات التي تحتوي على جهد عمل قدره 3.3 فولت ، يمكن تحديد صمام ثنائي أجهزة تلفزيون مع جهد انهيار يبلغ حوالي 5 فولت.
(2) حدد نوع الواجهة بناءً على وحدة الاتصال
تحتوي وحدات الاتصال عادةً على واجهات متعددة ، مثل المنافذ التسلسلية ، ومنافذ الإيثرنت ، وواجهات USB ، وما إلى ذلك. أنواع مختلفة من الواجهات لها متطلبات مختلفة من حماية البرق ، لذلك من الضروري اختيار ثنائيات أجهزة التلفزيون المناسبة للحماية.
المنفذ التسلسلي: عادة ما تكون إشارات المنفذ التسلسلي منخفضة - وتتطلب سعة منخفضة نسبيًا. يمكنك اختيار ثنائيات تلفزيونات أحادية الاتجاه أو ثنائية الاتجاه للحماية ، مثل SMAJ Series Unidirectional TVS Diodes.
منفذ Ethernet: يحتوي Ethernet Port على معدل نقل مرتفع ومتطلبات صارمة لسلامة الإشارة والسعة. يجب اختيار صفائف الصمامات الصمامات ذات السعة المنخفضة والاستجابة السريعة للحماية ، مثل صفيف ديود TVS Serv05-4.
واجهة USB: تحتوي واجهات USB على معايير مختلفة مثل USB 2.0 و USB 3.0 ، والتي لديها أيضًا متطلبات مختلفة لحماية البرق. بالنسبة لواجهات USB 2.0 ، يمكن تحديد سلسلة 2SC6 من SMAPE ، الحزمة الصغيرة ، وسلسلة 2SC6. بالنسبة لواجهات USB 3.0 ، من الضروري اختيار ثنائيات TVS ذات الأداء الأعلى لتلبية متطلبات النقل عالية السرعة.
(3) حدد بناءً على مستوى حماية البرق
سيناريوهات التطبيق المختلفة لها متطلبات مختلفة لمستويات حماية البرق. في المناطق ذات النشاط المتكرر لبرق ، من الضروري اختيار ثنائيات أجهزة التلفزيون ذات السعة الدائرية الحالية ومستوى حماية أعلى. على سبيل المثال ، في المحطات الأساسية في الهواء الطلق وغيرها من السيناريوهات ، يمكن تحديد ثنائيات أجهزة التلفاز التي تتمتع بسعة حالية تبلغ عدة كيلووات ، مثل Diodes High -.
4. مخطط التطبيق لأجهزة التلفزيون الصمام الثنائي في وحدة الاتصال
(1) حماية خط الطاقة
يعد خط السلطة لوحدة الاتصال أحد الطرق الرئيسية لتغزو البرق. في نهاية إدخال الطاقة ، يمكن اعتماد مخطط حماية المستوى المتعدد -. يمكن للمستوى الأول استخدام أنابيب تصريف الغاز (GDT) أو المتغيرات (MOV) للحماية الخشنة ، مما يطلق معظم طاقة البرق على الأرض ؛ يستخدم المستوى الثاني ثنائيات أجهزة التلفزيون للحماية الدقيقة ، مما يؤدي إلى زيادة الجهد العابر المتبقي على مستوى آمن. على سبيل المثال ، يمكن توصيل المتغير في سلسلة في نهاية إدخال الطاقة ، يليه الصمام الثنائي أجهزة التلفزيون بالتوازي ، مثل سلسلة SMAJ.
(2) حماية خط الإشارة
بالنسبة لخطوط إشارة وحدة الاتصالات ، يجب تحديد ثنائيات أجهزة التلفزيون المناسبة للحماية بناءً على نوع ومعدل الإشارة. يتم توصيل ثنائيات أجهزة التلفزيون المتوازية في كلا طرفي خط الإشارة. عند حدوث الجهد الزائد العابر على خط الإشارة ، يقوم الصمام الثنائي TVS بسرعة بإجراء وتصريف الجهد الزائد إلى الأرض ، وحماية خط الإشارة والظهر -. على سبيل المثال ، يمكن استخدام ثنائيات أجهزة التلفزيون ثنائية الاتجاه مثل SM8S Series TVS Diodes للحماية على خطوط إشارة RS-485.
(3) تصميم الأساس
الأساس الجيد هو مفتاح وظيفة حماية البرق الفعالة لثنائيات أجهزة التلفزيون. يجب أن تتبع أساس وحدات الاتصال مبدأ الاتصال التجهيز ، وربط غلاف المعادن ، وأرض الطاقة ، وأرض الإشارة ، وما إلى ذلك من المعدات معًا من خلال موصلات المعاوقة المنخفضة وتأسيسها بشكل موثوق. يجب أن تكون مقاومة الأساس صغيرة قدر الإمكان ، وعموما أقل من 4 Ω. في الوقت نفسه ، يجب إيلاء الاهتمام لتجنب توليد حلقات التأريض وتقليل التداخل الكهرومغناطيسي.
https://www.trrsemicon.com/diode/dip {{2) }diode/mbr10200.html