Quel type de diode est couramment utilisé pour la protection des surtensions dans les salles de communication?

1. Analyse de la menace de surtension dans la salle de communication
Les menaces de surtension auxquelles sont confrontées les salles de communication proviennent d'un large éventail de sources, y compris principalement les aspects suivants:
Induction de la foudre: la foudre est l'une des sources de surtension les plus puissantes dans la nature. Lorsque la foudre frappe les bâtiments, les lignes ou le sol près de la salle de communication, il générera une surtension forte induite et une surintensité sur les lignes de communication et l'équipement, constituant une menace sérieuse pour l'équipement de la salle.
Fluctuations du réseau électrique: des situations anormales telles que les fluctuations de tension, les interruptions instantanées et les harmoniques du réseau électrique peuvent également entraîner l'impact de l'équipement de la salle de communication par les surtensions. Par exemple, le début et l'arrêt des grands équipements dans le réseau électrique, ainsi que les défauts du système d'alimentation, peuvent provoquer des changements soudains de tension du réseau, entraînant des surtensions.
Interrupteur d'équipement: Pendant le processus de commutation de divers équipements dans la salle de communication, tels que les commutateurs d'alimentation, le démarrage et l'arrêt de l'équipement, la surtension transitoire et la surintensité peuvent également se produire. Bien que ces surtensions soient relativement petites, l'accumulation de terme long - peut également endommager l'équipement.
Les dangers des surtensions vers l'équipement de la salle de communication se manifestent principalement comme:
Dommages à l'équipement: une tension et un courant excessifs peuvent pénétrer la couche d'isolation de l'équipement, endommager les composants électroniques et provoquer un dysfonctionnement de l'équipement.
Perte de données: la surtension peut interférer avec le fonctionnement normal de l'équipement, entraînant des erreurs ou des pertes de transmission des données, affectant la qualité des services de communication.
Paralysie du système: un impact sur la surtension grave peut entraîner l'effondrement de l'ensemble du système de communication, entraînant d'énormes pertes économiques et des impacts sociaux.
2. Types courants et caractéristiques des diodes de protection contre les surtensions
(1) tube de décharge en céramique (GDT)
Le tube de décharge de gaz en céramique est un dispositif de protection avec le débit le plus élevé, qui présente les avantages d'un grand débit, d'une résistance à l'isolation inter-électrode élevée, d'une petite capacité inter-électrodes et d'un faible courant de fuite. Sa conductivité est formée par l'ionisation du gaz, qui nécessite une grande quantité d'énergie pour exciter, donc sa vitesse de réponse est la plus lente parmi tous les dispositifs de protection contre la surtension. Dans les salles de communication, les tubes à décharge de gaz en céramique sont couramment utilisés pour la protection contre la foudre des lignes de communication de vitesse élevées -, telles que les câbles coaxiaux, les interfaces de ligne téléphonique, les interfaces vidéo de définition élevée -, les ports Ethernet, etc. Par exemple, le tube de décharge de la surprise monolithique de Dowosemi peut atteindre 100ka (8 /20 μl.
(2) Varistance (MOV)
Les varistations sont des dispositifs de surtension limitant la tension semi-conducteurs fabriqués par l'oxyde de zinc de frittage comme matériau. Il a d'excellentes caractéristiques non linéaires, une super capacité d'absorption de surtension, sans roue libre et des avantages à faible coût, et est largement utilisé dans les circuits électroniques pour la protection contre la surtension. La capacité de charge actuelle des varistations est la seconde seulement des tubes de décharge de gaz en céramique, avec une vitesse de réponse des nanosecondes, ce qui les rend adaptés à la protection contre la foudre des lignes électriques CA et des lignes de signal de fréquence faibles -. La capacité de courant unitaire unique de la varistor Dongwo peut atteindre 70Ka (8/20 μ), et la tension de la variété peut atteindre 1800 V. Cependant, en raison de la structure du réseau, les varistations sont sujettes au vieillissement pendant l'utilisation du terme long -, ce qui affecte leurs performances protectrices.
(3) Diode TVS de suppression transitoire
Le nom complet de la diode TVS est le suppresseur de tension transitoire, communément appelé suppresseur de tension transitoire ou diode de protection contre la surtension en chinois. Il s'agit d'un dispositif de protection semi-conducteur spécial principalement utilisé pour protéger les appareils électroniques des surtensions transitoires et des surtensions de courant.
Principe de travail: Lorsque les deux pôles d'une diode TVS sont soumis à un impact énergétique élevé transitoire inverse -, comme une surtension anormale dans un circuit, la diode peut rapidement convertir l'impédance élevée entre ses deux pôles en faible impédance (de l'ordre de 10 ^ -12 secondes). Ce changement permet aux diodes TVS d'absorber la puissance de la montée en puissance jusqu'à plusieurs kilowatts et de serrer la tension entre les deux pôles à un niveau prédéterminé ou inférieur, protégeant efficacement les composants de précision dans les circuits électroniques contre les dommages causés par les impulsions de surtension.
Caractéristiques: Les diodes TVS présentent les avantages d'une vitesse de réponse rapide, d'une tension de serrage basse, d'une précision haute tension et d'une petite taille. Il est généralement emballé avec des correctifs ou des plugins et est couramment utilisé pour la protection contre la surtension des lignes électriques CC ou des lignes de communication de vitesse faibles -. Dans les produits de communication, les diodes TVS sont couramment utilisées pour protéger les lignes de signal avec des taux de transmission élevés et de grands courants transitoires, empêchant la perte de données et les défaillances de l'équipement. Par exemple, dans la protection des interfaces de données de vitesse élevées - telles que USB 3.0 et HDMI, les diodes de protection ESD à faible capacité (une forme spéciale de diode TVS) doivent être prioritaires pour éviter un impact négatif sur la qualité du signal.
Type Segmentation: Il existe différents types de diodes TVS en fonction de leur formulaire d'emballage et de leurs scénarios d'application. Par exemple, les téléviseurs emballés SMB comprennent la série SMBJ, la série TPSMBJ, etc.; Les téléviseurs emballés SMC comprennent la série SMCJ, les séries TPSMCJ, etc. Les diodes TVS avec différents emballages peuvent avoir des différences de capacité électrique, de temps de réponse, etc. Les utilisateurs peuvent choisir en fonction de leurs besoins réels.
(4) Autres types de diodes
Tube de décharge de semi-conducteurs (TSS): TSS est un dispositif de protection contre la surtension avec des caractéristiques de résistance négatives. En raison de sa conception spéciale de la structure de la jonction PN -, TSS peut atteindre plusieurs fois une capacité de charge de courant plus élevée que les téléviseurs de même taille et tension sur la même zone de puce, tandis que sa capacité est plusieurs fois plus petite que les téléviseurs de la même spécification. Il peut être utilisé pour la protection contre la surtension de certaines lignes de communication, telles que RS485, RS232, CAN BUS, etc. TSS a une efficacité à coût élevé - et est un choix idéal pour la protection des surtensions dans les lignes de communication à vitesse faible -.
Diode de protection électrostatique ESD: la diode de protection électrostatique ESD est un composant de protection statique anti-{0}} spécialement conçu, qui est un réseau de téléviseurs avec une disposition de circuits spécifique composée de plusieurs diodes ou combinaisons TVS. Son temps de conduction est plus lent que les téléviseurs, et la décharge électrostatique est généralement des impulsions au niveau de la nanoseconde avec une puissance relativement moins destructrice. Par conséquent, la zone de grain de puce des appareils ESD est également plus petite, ce qui peut atteindre un emballage petit et miniaturisé. Grâce à la conception de la structure du circuit, la capacité de jonction minimale des dispositifs ESD peut être réduite à quelques dixièmes de picofarads, ce qui les rend adaptés à la protection ESD des lignes de données de vitesse élevées - telles que HDMI, USB 3.0, IEEE 1394, etc.
3. Suggestions de sélection des diodes de protection contre les surtensions
(1) clarifier les exigences de protection des circuits
Avant de sélectionner les diodes de protection contre les surtensions, il est nécessaire de clarifier les exigences de protection spécifiques du circuit, y compris la plage de tension de fonctionnement du circuit protégé, la polarité du signal, la fréquence du signal et les éventuelles menaces de surtension transitoire. Par exemple, pour un circuit numérique avec une tension de travail de 3,3 V, il est nécessaire de sélectionner une diode protectrice qui peut résister à la plage de tension et de considérer l'impact ESD et la tension possible à laquelle le circuit peut être soumis.
(2) Considérations de paramètres clés
Tension de crête de travail inverse (VRMM): La tension de crête de travail inverse de la diode protectrice doit être supérieure à la tension de travail maximale du circuit protégé pour garantir que la diode protectrice ne se comportera pas dans des conditions de travail normales, n'affectant ainsi pas le fonctionnement normal du circuit.
Tension de serrage (VC): la tension de serrage est le niveau le plus bas auquel une diode protectrice peut supprimer la tension lorsqu'elle est soumise à une surtension transitoire. Une tension de serrage inférieure signifie une protection plus efficace, donc une diode de protection avec une tension de serrage inférieure à la tension de traitage du dispositif protégé doit être sélectionnée.
Résistance dynamique (RDYN): La résistance dynamique reflète la capacité limitant de courant de la diode de protection lors de la conduite. Une résistance dynamique plus faible aide à mieux supprimer la surtension et à améliorer l'efficacité de la protection.
Capacité de transport du courant: sélectionnez une diode protectrice avec une capacité de charge de courant suffisante en fonction du courant de surtension potentiel auquel le circuit peut être confronté. La capacité de charge actuelle de différents types de diodes varie considérablement, avec des tubes à décharge de gaz en céramique ayant la capacité de charge de courant la plus élevée et les diodes TVS ayant une capacité de chargement de courant relativement plus faible.
(3) considérer les conditions de demande pratiques
Dans les applications pratiques, des facteurs tels que l'emplacement d'installation des diodes de protection, la disposition des circuits et les conditions environnementales doivent également être prises en compte. Par exemple, dans des environnements difficiles tels que la température élevée et l'humidité, il est nécessaire de choisir des diodes protectrices avec une bonne adaptabilité environnementale. Pendant ce temps, pour certaines applications spéciales telles que l'électronique automobile, les équipements médicaux, etc., il peut être nécessaire de choisir des diodes de protection conformes aux normes et certifications spécifiques de l'industrie.
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