TVS二極管在以太網端口保護方案中的應用
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摘要 : 以太網保護器件一般是多通道瞬態電壓抑制器(TVS)管陣列,在各種保護技術中,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,從用于單端口保護的單個器件到保護多條線路的多個器件。這些器件全部整合在一個封裝內,從而最大限度降低了對電路板的空間要求。
除了合適的器件爬電距離和電氣走線間隙之外,良好的以太網端口設計實踐還需要過壓和過流保護器件。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I/O連接的兩端都選擇保護器件,即線路(RJ-45)側和驅動器(物理層或PHY)側。以太網保護器件最常用的多通道瞬態電壓抑制器(TVS)管陣列為例介紹以太網端口保護的智能化方案。
以太網保護器件一般是多通道瞬態電壓抑制器(TVS)管陣列,在各種保護技術中,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,從用于單端口保護的單個器件到保護多條線路的多個器件。這些器件全部整合在一個封裝內,從而最大限度降低了對電路板的空間要求。
TVS管陣列在以下情況下使用:被保護的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;必須對多條線路提供保護并且電路板空間有限時;由于各種威脅因素而出現瞬態電壓時。
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,它可以避免信號失真,特別是在吉比特以太網電路中。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。根據實際情況,它們應盡可能靠近電氣威脅的進入點,同時將相同的地參考作為要保護的PHY。
威脅抑制可能需要考慮其他的設計因素,比如使用保險絲,將電源線旁路電容接地(靠近PHY電源輸入引腳),以確保實現正常的電源濾波。應根據IEC或其他相關標準對PCB原型進行測試,以驗證PCB布局是否具有合適的爬電距離和電氣間隙。這在出現電力故障和浪涌情況時,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生。