Kenapa perlu menggunakan diod pelindung dalam sistem komunikasi?

一, ciri -ciri dan keperluan perlindungan Senibina Sistem Komunikasi
Sistem komunikasi moden adalah berdasarkan mekanisme penghantaran gelombang elektromagnet, yang meliputi dua kategori utama: komunikasi tanpa wayar dan komunikasi berwayar. Sistem wayarles bergantung kepada isyarat penyebaran atmosfera, sementara sistem berwayar menghantar isyarat elektrik melalui konduktor logam. Terlepas dari medium penghantaran, penghantaran isyarat perlu melalui peringkat seperti pengekodan sumber, modulasi, penghantaran saluran, demodulasi, dan lain -lain, dan akhirnya maklumat itu dipulihkan oleh destinasi. Semasa proses ini, sebarang nod dalam pautan isyarat yang mengalami kejutan sementara boleh mengakibatkan kesilapan data atau kegagalan peralatan.
Mengambil bas 485 sebagai contoh, jarak komunikasinya boleh mencapai 1200 meter. Transmisi jarak jauh membawa kepada pelemahan isyarat dan superposisi gangguan elektromagnet, yang mudah menghasilkan overvoltage. Apabila lonjakan yang disebabkan oleh kilat atau suis suis peranti berlaku di atas bas, tanpa langkah -langkah perlindungan, overvoltage secara langsung akan menjejaskan garis isyarat, menyebabkan gangguan komunikasi atau kerosakan peralatan. Begitu juga, jika modul penukaran fotoelektrik dalam sistem komunikasi gentian optik tertakluk kepada kejutan ESD, peranti fotoelektrik yang sensitif mungkin gagal secara kekal.
2, Ciri -ciri Elektrik dan Mekanisme Perlindungan Diod Perlindungan
Diod perlindungan direka berdasarkan prinsip diod zener, dan parameter terasnya termasuk voltan kerosakan terbalik (VBR), rintangan dinamik (RDYN), voltan pengapit (VC), dan lain -lain. Apabila overvoltage sementara melebihi VBR, diod dengan cepat memasuki keadaan impedans yang rendah, mengarahkan tenaga overvoltage ke tanah.
Mengambil diod pelindung ESD sebagai contoh, masa tindak balas tipikal mereka kurang daripada atau sama dengan 1Ns, dan mereka boleh menyerap tenaga lonjakan 8/20 μ s gelombang. Apabila denyutan elektrostatik memasuki sistem, diod membahagikan arus lonjakan ke tanah melalui kerosakan runtuh atau mekanisme pecahan zener, memastikan bahawa voltan litar berikutnya tidak melebihi voltan pengapit. Sebagai contoh, dalam sistem kawalan beg udara, diod pelindung ESD boleh mengikat voltan statik dalam 15V untuk melindungi unit kawalan daripada kerosakan.
3, Senario aplikasi diod pelindung dalam sistem komunikasi
1. 485 Perlindungan bas
Bas 485 digunakan secara meluas dalam bidang kawalan perindustrian, dan keperluan perlindungannya berpunca dari transmisi jarak jauh - dan ciri -ciri akses pelbagai nod. Apabila lonjakan kilat berlaku di atas bas, voltan sementara dapat mencapai beberapa ribu volt. Menggunakan diod TVS sebagai komponen perlindungan, VBR mereka harus lebih tinggi daripada voltan operasi bas (biasanya 5V), dan RDYN harus cukup rendah (kurang daripada atau sama dengan 1 Ω) untuk memastikan lencongan arus lonjakan yang berkesan. Eksperimen telah menunjukkan bahawa selepas mengkonfigurasi diod pelindung, bas boleh menahan arus lonjakan 8/20 μ s lebih besar daripada atau sama dengan 50A, dengan ketara meningkatkan keupayaan gangguan anti - sistem.
2. Perlindungan sistem komunikasi gentian optik
Fotodiod dalam modul transceiver gentian optik sangat sensitif terhadap ESD, dan voltan kerosakan mereka biasanya di bawah 30V. Dengan selari diod perlindungan ESD pada akhir penerimaan, voltan statik boleh diapit dalam julat yang selamat. Sebagai contoh, dalam sistem komunikasi serat optik 10Gbps, menggunakan diod ESD dengan kapasitans kurang daripada atau sama dengan 0.5pf boleh mengelakkan gangguan isyarat sambil memastikan kadar ralat bit penghantaran data (BER) lebih baik daripada 10 ^ -12.
3. Perlindungan peranti komunikasi mudah alih
Peranti mudah alih seperti telefon pintar dan tablet sering bersentuhan dengan tubuh manusia semasa penggunaan harian, dengan kebarangkalian peristiwa ESD sehingga 30%. Dengan menggunakan diod perlindungan ESD pada nod utama seperti RF Front - akhir dan antara muka USB, kadar kegagalan peralatan dapat dikurangkan dengan berkesan. Data ujian menunjukkan bahawa selepas mengkonfigurasi diod pelindung, imuniti ESD peralatan meningkat dari ± 2kV hingga ± 8kV, selaras dengan standard IEC 61000-4-2.
4, pemilihan dan pengoptimuman susun atur diod pelindung
1. Prinsip Parameter Padanan
Apabila memilih, adalah perlu untuk mempertimbangkan parameter secara komprehensif seperti VBR, RDYN, CT, dan lain -lain sebagai contoh, dalam garis isyarat kelajuan tinggi - (seperti HDMI 2.1), dioda ESD dengan CT kurang daripada atau sama dengan 0.3pF harus dipilih untuk mengelakkan penarikan isyarat; Dalam senario perlindungan kuasa, diod TVS dengan kapasiti penyerapan lonjakan lebih besar daripada atau sama dengan 500W perlu dipilih.
2. Strategi Pengoptimuman Susun atur
Dalam susun atur PCB, diod pelindung harus diletakkan sedekat mungkin ke peranti yang dilindungi untuk memendekkan induktansi parasit. Sebagai contoh, dalam reka bentuk perlindungan antara muka USB, jarak antara diod dan pin antara muka hendaklah kurang daripada atau sama dengan 5mm, dan struktur "kandang tanah" harus digunakan untuk mengurangkan kesan arus ESD pada garis isyarat.
3. Pengesahan Kebolehpercayaan
Diverifikasi oleh piawaian seperti IEC 61000 - 4-5 ujian lonjakan dan ujian IEC 61000-4-2 ESD untuk memastikan keberkesanan skim perlindungan. Sebagai contoh, dalam reka bentuk perlindungan kuasa stesen pangkalan komunikasi tertentu, seni bina perlindungan tiga peringkat (tiub pelepasan gas+varistor+tvs diod) telah diterima pakai, yang berjaya melepasi ujian 8/20 μ s semasa lebih besar daripada atau sama dengan 20KA.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd ((2 }diode/1n5817-w-1n5819w.html