Zašto je potrebno koristiti zaštitne diode u komunikacijskim sistemima?

一, karakteristike i zaštite zahtjevi arhitekture komunikacijske sustava
Moderni komunikacijski sustavi zasnivaju se na mehanizmima prijenosa elektromagnetskog vala, koji pokrivaju dvije glavne kategorije: bežična komunikacija i ožičena komunikacija. Bežični sustavi se oslanjaju na signale širenja atmosferske atmosfere, dok ožičeni sustavi prenose električne signale kroz metalne vodiče. Bez obzira na prijenosni medij, mjenjač signala treba proći kroz faze kao što su kodiranje izvora, modulacija, prijenos kanala, demodulacije itd. I na kraju obnovljene informacije. Tijekom ovog procesa bilo koji čvor u vezi signalne veze koji doživljava prolazne šokove mogu rezultirati pogrešcima podataka ili kvarovima opreme.
Uzimajući 485 autobus kao primjer, njegova komunikacijska udaljenost može dostići 1200 metara. Prijenos na daljinu dovodi do prigušivanja signala i elektromagnetske smetnje superpoziva, što lako generira prenapona. Kada se u autobusu pojavljuju razini ili prebacivanje uređaja, bez zaštitnih mjera, bez zaštitnih mjera, prenapona će direktno utjecati na signalnu liniju, uzrokujući komunikacijsku narudžbu ili oštećenje opreme. Slično tome, ako je fotoelektrični modul za pretvorbu u sistemu optičkog komunikacije podvrgnut ESD-u, njeni osjetljivi fotoelektrični uređaji mogu trajno propasti.
2, električne karakteristike i mehanizam zaštite zaštitnih dioda
Zaštitna dioda dizajnirana je na principu Zener Dioda, a njegovi osnovni parametri uključuju obrnuto varljivo napon (VBR), dinamički otpor (RDYN), napon za stezanje (VC), at. U normalnim radnim uvjetima, diode pokazuju visoke impedanske karakteristike i nemaju utjecaja na prijenos signala; Kada prolazna prenapona prelazi VBR, dioda brzo ulazi u stanje niskog impedancije, režijom energije prenapona na zemlju.
Preuzimanje ESD zaštitnih dioda kao primer, njihovo tipično vrijeme odziva je manje ili jednako 1ns, a mogu apsorbirati prenaponske energije od 8/20 μ s valnog oblika. Kad elektrostatički puls uđe u sustav, dioda dijeli prenapona na zemlju kroz mehanizam kvara od lavine ili zupčanika Zenner, osiguravajući da napon naknadnog kruga ne prelazi napon stezanja. Na primjer, u sustavu za kontrolu zračnih jastuka, ESD zaštitne diode mogu stegnuti statički napon unutar 15V kako bi zaštitili upravljačku jedinicu od oštećenja.
3, scenariji aplikacija zaštitnih dioda u komunikacijskim sistemima
1. 485 Zaštita od sabirnice
Autobus 485 široko se koristi u polju industrijske kontrole, a njegovi zaštitni zahtjevi proizlaze iz dugom - prijenosnika na daljinu i multi čvorode karakteristike pristupa. Kada se na autobusu pojave niti groma, prolazni napon može dostići nekoliko hiljada volta. Korištenje televizora kao zaštitnih komponenti, Njihov VBR treba biti veći od radnog napona autobusa (obično 5V), a RDYN bi trebao biti dovoljno nizak (manji ili jednak 1 ω) kako bi se osigurala efikasna diverzija tekućine. Eksperimenti su pokazali da nakon konfiguriranja zaštitnih dioda, autobus može izdržati prenaponske struje 8/20 μ s većim ili jednakim 50A, značajno poboljšavajući anti - sposobnost smetnja.
2. Zaštita komunikacijskih sistema optičkih vlakana
Fotodiode u optičkim modulima optičkih primopredajača izuzetno su osjetljivi na ESD, a njihov napon oštećenja obično je ispod 30V. Paraleliranjem ESD zaštitnih dioda na kraju prijema, statički napon može se stegnuti u sigurnom rasponu. Na primjer, u komunikacijskom sustavu optičkog optičkog od 10Gbps, koristeći ESD diode s kapacitacijom manjim ili jednakim od 0,5pf može izbjeći izobličenje signala, a istovremeno osiguravajući brzinu pogreške prijenosa prijenosa podataka (ber) bolja od 10 ^ -12.
3. Zaštita uređaja za mobilne komunikacije
Mobilni uređaji poput pametnih telefona i tableta često dolaze u kontakt sa ljudskim tijelom tokom svakodnevne upotrebe, s vjerojatnošću ESD događaja do 30%. Raspoređivanjem ESD zaštitnih dioda na ključnim čvorovima poput RF fronte - kraj i USB sučelje, stopa kvara se može efikasno smanjiti. Ispitivanje podataka pokazuju da je nakon konfiguriranja zaštitnih dioda, imunitet ESD-a opreme povećan sa ± 2kV na ± 8kV, u skladu sa IEC 61000-4-2 standardom.
4, izbor i optimizacija izgleda zaštitnih dioda
1. Princip odgovarajućeg parametara
Prilikom odabira potrebno je sveobuhvatno razmotriti parametre kao što su VBR, RDYN, CT itd. Na primjer, trebaju biti odabrane signalne linije za brzinu (kao što su HDMI 2.1), ESD diode s CT-om manje ili jednake 0,3pf; U scenariju zaštite napajanja televizori s prenaponskim apsorpcijskim sposobnostima većim ili jednakim 500 W moraju biti odabrani.
2. Strategija optimizacije izgleda
U PCB rasporedu, zaštitne diode treba postaviti što bliže zaštićenom uređaju da skrati parazitsku induktivnost. Na primjer, u USB dizajnu sučelja, udaljenost između dioda i sučelja treba biti manja ili jednaka 5 mm, a za smanjenje utjecaja strukture ESD-a na signalne linije treba koristiti struktura strukture elektroenergetske struje.
3. Provjera pouzdanosti
Provjereno po standardima kao što su IEC 61000 - 4-5 prenaponski test i IEC 61000-4-2 ESD test kako bi se osigurala efikasnost programa zaštite. Na primjer, u dizajnu zaštite energije određene bazne stanice za komunikaciju, usvojena je zaštitna arhitektura (cijev plina + varistor + televizori dioda), što je uspješno proslijedio test od 8/20 μ s prenapona većim ili jednakim 20kama.
https://www.trrsemicon.com/diode /smd{{2} srpy{.5817-w-1n5819w.html