千兆以太网(1000Mbit/s)接口的优选防护电路[浪拓电子]
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由于以太网端口需要较远距离传输且走线环境多为户外和一些电磁环境较复杂的地方,极易引入各种干扰,包括静电放电和雷击事件,导致后端芯片的损坏、系统重启、死机等现象,所以以太网口必须实现防雷保护和ESD保护。此方案采用高温低漏电的ESD产品,保证100M/1000M以太网在高温85℃运行条件下数据传输不丢失,满足IEC 61000-4-2 Level 4静电放电及IEC 61000-4-5 Level 3 雷击浪涌防护需求。
浪拓防护电路
保护器件选型
ESD 是多个 TVS 晶粒或结合二极管采用不同的布局设计成具有特定功能的单路或多路ESD保护器件,主要应用于各类通信接口静电保护。ESD防护在瞬态事件突发时,需凭借超低线间电容来维持电路安全,同时丝毫不减损信号的纯净度与完整性。鉴于ESD器件与电路并联的布局,遭遇ESD静电放电冲击时,电路承受的电压即等同于ESD防护器件的钳位电压,故确保钳位电压尽可能低。所以,当100M/1000M以太网在选择合适的ESD防护器件时,需要考虑以下要求:
1.低电容(<1pF)
2.响应速度较快(纳秒级别);
3.经过若干次ESD冲击后,防护性能不退化且泄漏保持在低水平
4.器件封装尺寸小,PCB设计空间充足
BV03C-H为一款超低电容瞬态电压抑制器阵列,其工作电压为 3.3V,结电容1.5pF,峰值脉冲电流25A,采用SOD323封装,符合IEC 6100-4-2 (ESD)±30kV (空气放电) 和±30kV (接触放电) 标准。
TSS(开关型瞬态电压抑制二极管)是一种半导体工艺制成的PNPN结四层结构器件,当外加电压低于断态电压时,器件处于断开状态;当电压超过最大断态电压时,TSS管会将瞬态电压钳制到转折电压内;电压继续增大,TSS会由于负阻效应进入导通状态,近乎短路;当外加电压恢复正常,电流下降并低于维持电流,元件恢复截止状态。
相较于其他防护装置,TSS二极管的核心优势在于其超快的响应速度,通常在纳秒级别内即能发挥作用,迅速将瞬态能量安全地引导至地,同时保持一个稳定的钳位电压水平,从而有效保护电路免受浪涌损害。
BS4200N-C-F是一款半导体放电管TSS,该器件的工作电压为400V,通常用于帮助保护敏感的电信设备,如通信线路信号线路和数据传输线路免受由雷电和设备切换操作引起的瞬变浪涌电压的损坏。
另一款可供选择的TSS器件BS0640N-C-F,该器件的工作电压为58V。可根据不同使用场景和电压需求选择不同的TSS防护器件。
深圳浪拓电子专注于提供各种创新、可靠的浪涌保护器件和解决方案。浪拓致力于保护所有类型的设备免受浪涌和电源瞬变的破坏性影响。该公司提供全方位的浪涌保护器件,包括陶瓷气体放电管(GDT)、压敏电阻(MOV)、半导体放电管(TSS)、瞬态电压抑制二极管(TVS)、ESD保护二极管等产品。
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