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TVS二极管在以太网端口保护方案中的应用

来源:网络        发布时间:07-13        点击:
摘要 : 以太网保护器件一般是多通道瞬态电压抑制器(TVS)管阵列,在各种保护技术中,这种阵列可以提供最低的箝位电压。它们提供了各种各样的小形封装,从用于单端口保护的单个器件到保护多条线路的多个器件。这些器件全部整合在一个封装内,从而最大限度降低了对电路板的空间要求。
除了合适的器件爬电距离和电气走线间隙之外,良好的以太网端口设计实践还需要过压和过流保护器件。算出印制电路板(PCB)的爬电距离和电气间隙之后,我们必须为以太网I/O连接的两端都选择保护器件,即线路(RJ-45)侧和驱动器(物理层或PHY)侧。以太网保护器件最常用的多通道瞬态电压抑制器(TVS)管阵列为例介绍以太网端口保护的智能化方案。

TVS二极管阵列

以太网保护器件一般是多通道瞬态电压抑制器(TVS)管阵列,在各种保护技术中,这种阵列可以提供最低的箝位电压。它们提供了各种各样的小形封装,从用于单端口保护的单个器件到保护多条线路的多个器件。这些器件全部整合在一个封装内,从而最大限度降低了对电路板的空间要求。

TVS管阵列在以下情况下使用:被保护的PHY电路需要低箝位电压、典型值为0.4pF至5pF的低电容以及0.1μA至25μA的低漏电流;必须对多条线路提供保护并且电路板空间有限时;由于各种威胁因素而出现瞬态电压时。

必须为以下四种主要的过压电气威胁选择具有合适特性的TVS管阵列:雷击引起的浪涌、静电放电(ESD)、电快速瞬变(EFT)和电缆放电事件(CDE)。低电容在这些器件中尤其重要,它可以避免信号失真,特别是在吉比特以太网电路中。TVS管阵列必须连接在一起,以确保能够充分地抑制这些威胁因素。根据实际情况,它们应尽可能靠近电气威胁的进入点,同时将相同的地参考作为要保护的PHY。

威胁抑制可能需要考虑其他的设计因素,比如使用保险丝,将电源线旁路电容接地(靠近PHY电源输入引脚),以确保实现正常的电源滤波。应根据IEC或其他相关标准对PCB原型进行测试,以验证PCB布局是否具有合适的爬电距离和电气间隙。这在出现电力故障和浪涌情况时,有助于防止电弧形成,并使TVS管阵列能够有效地抑制这些事件的发生。