TVS二極管在以太網(wǎng)端口保護(hù)方案中的應(yīng)用
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摘要 : 以太網(wǎng)保護(hù)器件一般是多通道瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)管陣列，在各種保護(hù)技術(shù)中，這種陣列可以提供最低的箝位電壓。它們提供了各種各樣的小形封裝，從用于單端口保護(hù)的單個(gè)器件到保護(hù)多條線路的多個(gè)器件。這些器件全部整合在一個(gè)封裝內(nèi)，從而最大限度降低了對(duì)電路板的空間要求。
除了合適的器件爬電距離和電氣走線間隙之外，良好的以太網(wǎng)端口設(shè)計(jì)實(shí)踐還需要過壓和過流保護(hù)器件。算出印制電路板(PCB)的爬電距離和電氣間隙之后，我們必須為以太網(wǎng)I/O連接的兩端都選擇保護(hù)器件，即線路(RJ-45)側(cè)和驅(qū)動(dòng)器(物理層或PHY)側(cè)。以太網(wǎng)保護(hù)器件最常用的多通道瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)管陣列為例介紹以太網(wǎng)端口保護(hù)的智能化方案。
以太網(wǎng)保護(hù)器件一般是多通道瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)管陣列，在各種保護(hù)技術(shù)中，這種陣列可以提供最低的箝位電壓。它們提供了各種各樣的小形封裝，從用于單端口保護(hù)的單個(gè)器件到保護(hù)多條線路的多個(gè)器件。這些器件全部整合在一個(gè)封裝內(nèi)，從而最大限度降低了對(duì)電路板的空間要求。
TVS管陣列在以下情況下使用：被保護(hù)的PHY電路需要低箝位電壓、典型值為0.4pF至5pF的低電容以及0.1μA至25μA的低漏電流;必須對(duì)多條線路提供保護(hù)并且電路板空間有限時(shí);由于各種威脅因素而出現(xiàn)瞬態(tài)電壓時(shí)。
必須為以下四種主要的過壓電氣威脅選擇具有合適特性的TVS管陣列：雷擊引起的浪涌、靜電放電(ESD)、電快速瞬變(EFT)和電纜放電事件(CDE)。低電容在這些器件中尤其重要，它可以避免信號(hào)失真，特別是在吉比特以太網(wǎng)電路中。TVS管陣列必須連接在一起，以確保能夠充分地抑制這些威脅因素。根據(jù)實(shí)際情況，它們應(yīng)盡可能靠近電氣威脅的進(jìn)入點(diǎn)，同時(shí)將相同的地參考作為要保護(hù)的PHY。
威脅抑制可能需要考慮其他的設(shè)計(jì)因素，比如使用保險(xiǎn)絲，將電源線旁路電容接地(靠近PHY電源輸入引腳)，以確保實(shí)現(xiàn)正常的電源濾波。應(yīng)根據(jù)IEC或其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)PCB原型進(jìn)行測(cè)試，以驗(yàn)證PCB布局是否具有合適的爬電距離和電氣間隙。這在出現(xiàn)電力故障和浪涌情況時(shí)，有助于防止電弧形成，并使TVS管陣列能夠有效地抑制這些事件的發(fā)生。
