ما هي عواقب عدم إضافة الثنائيات في دوائر الاتصال؟

1 ، فشل حماية الدائرة: التهديد المزدوج للجهد العكسي وتأثير التيار الزائد
الأحمال الاستقرائية (مثل ملفات الترحيل والمحاثات) والأحمال السعودية (مثل المكثفات الترشيح) موجودة على نطاق واسع في معدات الاتصالات ، والتي يمكن أن تولد قوة كهربائية عكسية أو تيار زيادة أثناء التبديل أو نقل الطاقة. يمكن أن تقمع الثنائيات بشكل فعال مثل هذه التأثيرات من خلال وظائف مثل القذائف الحرة والتشبث ، في حين أن حذف الثنائيات سيؤدي مباشرة إلى العواقب التالية:
انهيار الترانزستور واختصار عمر التتابع
في دائرة محرك التتابع ، عندما يتحول الترانزستور من التوصيل إلى القطع ، فإن التغيير المفاجئ في التيار في الملف سيولد قوة كهربائية عكسية ، يمكن أن تصل قيمتها الذروة إلى عدة مرات في جهد إمدادات الطاقة. إذا لم يتم توصيل الصمام الثنائي الحرة بالتوازي ، فسيتم تطبيق هذا الجهد العكسي مباشرة بين باعث جامع (C - e) من الترانزستور ، مما تسبب في انهيار تقاطع PN. على سبيل المثال ، حذفت وحدة الطاقة في محطة قاعدة 5G الصمام الثنائي الحرة ، مما أدى إلى زيادة بنسبة 300 ٪ في معدل فشل ترانزستور القيادة بعد تبديل الترحيل المتكرر ، مما تسبب مباشرة في إيقاف المحطة الأساسية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لقوة الدعاوى الكهربائية العكسية تسريع أكسدة اتصالات التتابع ، مما يؤدي إلى انخفاض عمرها من 100000 دورة إلى أقل من 10000 دورة.
الإرهاق على مستوى النظام الناجم عن اتصال الطاقة العكسي
عادة ما يتم تشغيل معدات الاتصالات بواسطة مصدر طاقة التيار المستمر. إذا تم عكس قطبية مصدر الطاقة ، فسيتدفق التيار العكسي بشكل مباشر من خلال مكونات حساسة مثل مكبرات الصوت التشغيلية ورقائق ADC. من خلال توصيل الصمام الثنائي Schottky (مثل 1N5819) في سلسلة مع القطب الإيجابي لمصدر الطاقة ، يمكن تحقيق الحماية العكسية المضادة عن طريق استخدام انخفاض الجهد المنخفض إلى الأمام 0.3 فولت. إذا تم حذف الصمام الثنائي ، فقد يحرق التيار العكسي رقاقة إدارة الطاقة ، مما يؤدي إلى إلغاء اللوحة بأكملها. تعرض مفتاح مركز البيانات لخسارة لأكثر من 2 مليون يوان بسبب الصمام الثنائي المضاد للعكس في مصدر الطاقة ، والذي كان متصلاً خطأً بمصدر الطاقة أثناء الصيانة.
التوصيل والتداخل الإشعاعي لجهد الطفرة
يمكن أن تولد المكثفات في دوائر الاتصال التيارات العالية العابرة أثناء الشحن. إذا لم يتم تثبيتها بواسطة الثنائيات (مثل ثنائيات أجهزة التلفزيون) ، فقد يتم نقل الفولتية المتزايدة إلى وحدات أخرى من خلال خطوط الإشارة أو تتداخل مع الدوائر المجاورة من خلال الإشعاع المكاني. على سبيل المثال ، حذفت محطة الاتصالات القمر الصناعي الصمام الثنائي لحماية ESD ، والذي تسبب في أضرار لبطولة RF الأمامية - بسبب التفريغ الإلكتروستاتيكي أثناء طقس العواصف الرعدية ، مع دورة إصلاح تصل إلى 3 أشهر.
2 ، تشويه معالجة الإشارات: انهيار الأداء لدوائر التردد والتشكيل العالية-
الوظيفة الأساسية لدوائر الاتصال هي انتقال الإشارة ومعالجتها ، وتلعب الثنائيات دورًا رئيسيًا في خلط والحد والاكتشاف. سيؤدي حذف الثنائيات مباشرة إلى انخفاض في جودة الإشارة ، وقد يجعل وظائف الاتصال الأساسية مستحيلة.
فشل الخلاط والتعرج في الطيف
في اتصال الموجة 5G مليمتر ، يمزج الخلاط إشارة 28 جيجا هرتز مع إشارة المذبذب المحلية (26 جيجا هرتز) من خلال الخصائص غير الخطية للثنائيات Schottky لتوليد إشارة تردد وسيطة 2 جيجا هرتز. إذا تم حذف الصمام الثنائي الخلط ، فلن تتمكن إشارة التردد العالية - أثناء اختبار نظام النموذج الأولي 6G ، ارتفع معدل خطأ النظام من 10 ⁻⁶ إلى 10 ⁻ ² بسبب اللحام الظاهري لثنائي الخلط ، مما أدى إلى فقدان قدرة الاتصال التامة.
عدم وجود حماية الحد من السعة وتشبع المتلقي
The communication receiver needs to use a PIN diode limiter to limit the amplitude of strong interference signals within a safe range (such as dynamic range>40dB). إذا تم حذف المحدد ، فقد تتسبب إشارات التداخل القوية في دخول مضخم الضوضاء المنخفض (LNA) إلى المنطقة غير الخطية ، مما يؤدي إلى تشويه التشكيل. على سبيل المثال ، عندما لا يكون لرادار موجة مليمتر لسيارة معينة لا يحد من الحماية ، يزداد خطأ مسافة الكشف من 0.5 متر إلى 5 أمتار في مواجهة الإشارات القوية التي تنعكس عليها شاحنات الممرات المجاورة ، مما يهدد سلامة القيادة بشكل خطير.
فشل دائرة الكشف وفقدان الإشارة
في اتصال تعديل السعة (AM) ، يتم استخدام الصمام الثنائي للكشف (مثل 1N4148) لاستخراج إشارات الصوت من شركات التردد العالية-. إذا تم حذف الصمام الثنائي للكشف ، فلن يتمكن الطرف المتلقي من استعادة إشارة الصوت أو البيانات. أثناء اختبار الإنتاج لمجموعة معينة من Talkie ، شهدت 10 ٪ من المنتجات "إشارة ولكن لا توجد صوتية" بسبب نموذج ديود الكشف غير الصحيح ، مما أدى إلى فقدان استدعاء 500000 يوان.
3 ، اضطراب إدارة الطاقة: انخفاض الكفاءة وخطر الهرب الحراري
تتطلب معدات الاتصال كفاءة واستقرار الطاقة العالية للغاية ، وتلعب الثنائيات دورًا أساسيًا في التصحيح وتنظيم الجهد والتصحيح المتزامن وغيرها من العمليات. سيؤدي حذف الثنائيات إلى انخفاض في كفاءة الطاقة ، وزيادة توليد الحرارة ، وحتى خطر الحريق.
انخفاض مفاجئ في كفاءة التصحيح وزيادة كبيرة في استهلاك الطاقة
في عمليات تبديل إمدادات الطاقة ، تستخدم الثنائيات Schottky على نطاق واسع في دوائر التصحيح المتزامنة بسبب انخفاض الجهد المنخفض للأمام (0.2-0.3V) وخصائص الاسترداد السريع. إذا تم استخدام الثنائيات العادية بدلاً من ذلك ، فستزداد فقدان التصحيح بمقدار 3-5 مرات. على سبيل المثال ، إذا تم حذف الصمام الثنائي Schottky من وحدة الطاقة لمحطة قاعدة 5G معينة ، ستنخفض الكفاءة من 92 ٪ إلى 85 ٪ ، وسوف يتجاوز استهلاك الطاقة الإضافي السنوي 10000 كيلو واط في الساعة ، مما يزيد من انبعاثات الكربون بنسبة 8 أطنان.
انهيار دائرة منظم الجهد وتقلب الجهد
توفر ثنائيات Zener (مثل 1N4733A) مرجعًا مستقرًا للجهد لدوائر الاتصال من خلال خصائص انهيارها العكسي. إذا تم حذف الصمام الثنائي منظم الجهد ، فقد يتجاوز تقلب جهد مزود الطاقة نطاق تسامح الشريحة (مثل ± 5 ٪) ، مما يؤدي إلى الارتباك المنطقي في الدوائر الرقمية أو تدهور الإشارة - إلى- في الضوضاء في التناظرية. في نظام UPS لمركز البيانات ، نظرًا للاختيار غير السليم لثنائيات منظم الجهد ، فإن إعادة التشغيل المتكرر لمصفوفة التخزين الناجمة عن تقلبات الجهد قد زادت بشكل كبير من خطر فقدان البيانات.
عدم وجود تصحيح متزامن وهارب حراري
في مستلزمات تبديل التردد - ، يمكن أن تقلل تقنية التصحيح المتزامنة من خسائر التصحيح بنسبة 90 ٪ عن طريق استبدال الثنائيات مع MOSFETs. ولكن إذا تم حذف الصمام الثنائي Schottky في دائرة التصحيح المتزامنة كنسخة احتياطية ، بمجرد فشل برنامج تشغيل MOSFET ، فإن مزود الطاقة سوف يسخن ويحترق بسبب انخفاض الجهد العالي من الصمام الثنائي. في اختبار الطاقة لمحطة قاعدة اتصال معينة ، بسبب إغفال الصمام الثنائي الاحتياطي ، بدأت وحدة الطاقة في التدخين وتلتقط النار في غضون 10 ثوانٍ بعد خطأ MOSFET.
4 ، حالة الصناعة ودعم البيانات: تكلفة حذف الثنائيات
5G قاعدة محطة طاقة طاقة العطل
حذفت شركة تصنيع معدات معينة ثنائيات الترحيل الحرة والثنائيات المضادة للعكس في تصميم الطاقة الأساسي المبكرة من 5G لتقليل التكاليف. النتيجة هي:
زاد معدل خطأ الترانزستورات التي تحركها الترحيل بنسبة 300 ٪ ؛
يصل معدل حرق المجلس بأكمله في حوادث الاتصال العكسية إلى 100 ٪ ؛
زادت تكلفة الصيانة السنوية بمقدار 20 مليون يوان.
فقدان إشارة الاتصالات القمر الصناعي
لم تستخدم شركة Aerospace معينة ثنائيات TVS لحماية ESD في تصميم محطات الاتصالات القمر الصناعي. في اختبار الطقس في العاصفة الرعدية:
50 ٪ من الأجهزة لها RF Front - أضرار شريحة النهاية ؛
تمتد دورة الإصلاح إلى متوسط ​​شهرين ؛
أدى تأخير تسليم المشروع إلى فقد أكثر من 50 مليون يوان.
انخفض أداء رادار الموجة ملليمتر للسيارات
حذفت شركة سيارات معينة محدد دبوس الصمام الثنائي في التصميم المبكر لرادار موجة ملليمتر. عروض اختبار المركبات الحقيقية:
يتم زيادة خطأ مسافة الكشف بمقدار 10 مرات في سيناريوهات التداخل القوية ؛
زاد معدل الإنذار الخاطئ من 0.1 ٪ إلى 5 ٪ ؛
تبلغ تكلفة الاستدعاء 120 مليون يوان.