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【技术干货】经典雷击浪涌防护方案设计思路分析

已有 28 次阅读2017-1-12 14:32 | 技术, 经典, 硕凯电子

<一>百兆网防雷方案

一、条件:

    1. 网络耦合器内置于RJ45 座子内,但有中间抽头引出;

    2. 要求通过通讯行业常规雷击等级,共模4KV,差模500V;

    3. 无接大地条件。

二、方案:

 

    如上图,网络耦合器T1 内置在RJ45 座子里,中间抽头引出接RC 滤波电路,放电管GDT 并在RC 电路两端;由于该放电管接在网络耦合器的抽头对地,所以此器件只能防护共模雷击。

    网络耦合器后面是TVS1、TVS2,分别并在两组线路的两线间,用于抑制差模间的残压。

    TVS 管后面是退耦电阻,加上可降低残压,减少雷击残压对后级芯片的损害;此电阻可以不添加。

三、方案器件:

    1. GDT-陶瓷气体放电管:UN1812-90CSMD

    2. TVS-瞬态抑制二极管:ESD03V32D-LC

四、方案等级:

    国际标准 IEC61000-4-5 ( 10/700us ) 第四级 共模:4KV 差模:0.5KV



<二>485 防雷方案

一、条件:

    1.工作电压5 V。

    2.通过2KV 雷击测试。

    3.需要过流保护。

    4.无接大地条件。

二、方案:

 

    如图,自恢复保险丝PTC4、PTC5 可以起到退耦和过流保护的作用;瞬态抑制二极管TVS7 可以起到差模保护,若后级芯片差模残压承受能力强,可省略。

瞬态抑制二极管TVS4、TVS5 可以起到共模保护作用,差模保护TVS7省略后可以起来差模保护,但残压会提高。

三、方案器件:

    1. TVS-瞬态抑制二极管:SMBJ6.0CA

    2. PTC-自恢复保险丝:SC250-120U

四、方案等级:

    国际标准 IEC61000-4-5 ( 10/700us ) 第四级 差模2KV


<三>I/O 接口防雷方案

一、条件:

    1. 无接大地条件

    2. 无特殊要求

二、方案:

 

    如图,退耦电阻R6 可以起来降低残压的作用,可以省略;瞬态抑制二极管TVS3 可以钳位I/O 口与工作地间的浪涌电压,反应时间在皮秒级极低残压。

三、方案器件:

    TVS-瞬态抑制二极管:SMBJ6.0CA

四、方案等级:

    国际标准 IEC61000-4-5 ( 10/700us )第四级 差模:2KV


<四>电源接口防雷方案

一、条件:

    1. 输入电压12V。

    2. 需要过流保护。

    3. 需要防护雷击0.5KV。

二、方案:

 

    如图,PTC3 是过流保护自恢复保险丝,对于浪涌也可以起到退耦的作用;TVS6 是过压保护瞬态抑制二极管,用于保护电源浪涌非常常用。

三、方案器件:

    1. PTC-自恢复保险丝: SCF60-050

    2. TVS-瞬态抑制二极管:SMBJ15A

四、方案等级:

    国际标准 IEC61000-4-5 (1.2/50us、8/20us 组合波)第二级 差模 0.5KV

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