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RJ11接口电路保护方案设计思路分析-硕凯电子

已有 88 次阅读2016-10-26 15:07

    在功率密度增大、器件小型化、保护要求及时准确精细、防范等级提高等一系列看似矛盾的综合要求下,电路保护方案在开发上遇到了空前的挑战,业界亟需供应商能够借助新材料、新工艺,以及丰富的防护经验,对不同的用户群体的新要求做出更迅速的响应。

    在电子产品中,RJ11接口得到比较广泛的应用。但由于现在的工作电磁环境相当恶劣,且产品经常在高压电旁等原因,使得RJ11接口经常出现过压或过流现象,因此我们的产品需要进行防雷、防浪涌、防干扰、防静电设计。

RJ11接口防护方案 

    本电路是RJ11的防护电路,可以起到防雷、防浪涌和防静电作用,只要电路中器件的参数选的合适,完全可以通过差模和共模6KV3KA的浪涌冲击测试。

一、各器件在电路中起到的作用如下:

    首先明白一点,对于防雷而言,线对线之间的称为差模防雷,线对大地之间的称为共模防雷。

GDT1 陶瓷气体放电管

    GDT陶瓷气体放电管是一种开关型的过压保护器件,主要优点是通流量大,容值低等;缺点是反应速度较慢(us),残压高等。

    这里GDT1使用了三极陶瓷气体放电管,c级接了大地线PE,既可以进行差模防雷也可以共模防雷。当有差模浪涌在TipRing之间时,当其两端电压升高到大于放电电压时,产生弧光放电,气体电离放电后由高阻抗转为低阻抗,使其两端电压迅速降低;当有共模浪涌在Tip与大地之间或Ring与大地之间时,那么放电管的ac极或bc极击穿导通,实现泄放浪涌作用。

TSS1/2/3 :半导体放电管或瞬态抑制二极管。

    半导体放电管是一种开关型过压保护器件,主要优点是反应速度(ns)GDT快,容值比TVS(对信号时序影响不大),通流量比同等尺寸的TVS大等;缺点是残压比TVS高等。

    瞬态抑制二极管是一种箝位型过压保护器件,主要优点是反应速度(ps)TSS快,残压低等;缺点是容值比较大等。

    其中TSS2是起到差模防护的作用,TSS1/3起到共模防护的作用。

    注意这里的TSS1TSS3是接工作地GND。这种接地方式对于防雷来说,保护效果更好。

PTC1/2 :自恢复保险丝

PTC自恢复保险丝是一种过流保护器件,主要是起到退耦、缓冲、延时的作用,也可以用普通大功率电阻替代。因为TSSTVS的反应时间比GDT的快。出现浪涌时,若没有PTC作退耦作用,那么TSS会先导通,起不到泄放大浪涌的作用。

二、明白了各个器件的作用后,分析整个电路就简单了,过程如下:

    差模防护:当浪涌从线间输入时,由于PTC的退耦作用,GDT1ab极会首先击穿,击穿后会使线间的压差降低;残余电压经过PTC后由反应速度较快的TSSTVS箝位,这时残压较低,起到保护后端设备的作用。

    共模防护:当浪涌从线间输入时,由于PTC的退耦作用,GDT1ac/bc极会首先击穿,击穿后会使线间大部分的浪涌泄放至大地;残余电压经过PTC自恢复保险丝后由反应速度较快的TSSTVS箝位,这时残压较低,起到保护后端设备的作用。

   深圳市硕凯电子股份有限公司(http://www.socay.com)是专业生产全系列陶瓷气体放电管(Gas Tube)和瞬态抑制二极管(TVS Diode)、压敏电阻、PTC自恢复保险丝、ESD放电二极管等保护组件的优秀半导体企业,目前已经为市场中多个行业多个产品提供过电路保护,减少了因雷 击浪涌/过电压/过电流以及静电放电所带来的经济损失。硕凯电子还可以为有需要的客户进行防护方案的设计和整改,如有需要可与本公司销售代表联系,联系热线:136-0259-3642。

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