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千兆以太网口防护方案设计思路分析-硕凯电子

已有 54 次阅读2016-11-30 16:54

   

一、应用背景: 

1.全球气候变暖,雷雨天气增多。 

2.网络设备雷击损坏后,危害大。 

3.网络设备雷击损害后,维修成本高。 

4.高浪涌防护设备成为行业趋势。 

二、防护电路图: 

千兆以太网口防护方案 

    本电路是千兆以太网口的防护电路,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,完全可以通过雷击浪涌冲击测试。

三、方案应用: 

1.工业/家用电脑/笔记本 

2.交换机/路由器 

3.枪机设备 

4.网络打印机 

5.机顶盒 

6.智能交通系统 

7.其他含以太网端口设备 

四、各器件在电路中起到的作用如下:

    1GDT : 这里使用了大通流量的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。在一组差模信号之间有差模浪涌时,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;当有共模浪涌在线与大地之间时,那么放电管的ac极或bc极击穿导通,实现泄放大浪涌作用。

    2TVS:这里使用了体积小,结电容低,反应速度快的的瞬态抑制二极管,可以进行差模防雷。由于网络变压器前端使用了陶瓷气体放电管,泄放了大部分浪涌,但是仍有少部分浪涌会流入后端,因此后端使用了瞬态抑制二极管进行电压箝位。

    3PTC: 这里PTC主要是起到退耦的作用。因为网络变压器等效成一根导线,如果不用PTC,那么陶瓷气体放电管两端的电压是不可能达到90V以上的,因此陶气体放电管不会启动。

五、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:

    1、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;残余电压经过网络变压器后由反应速度较快的TVS箝位,这时残压较低,起到保护后端设备的作用。

    2、共模防护:当浪涌从线对PE输入时,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,从而保护了后端电路。



SOCAY硕凯电子“专注于保护器件的研发和生产为电子设备提供高效防护”的使命,以科技创新为先导,生产优良品质的产品贡献给社会。我们将始终秉持原厂直销/现货供应/质量第一/价格合理的方针,向全球的用户提供全方位防雷解决方案及电路保护器件,技术咨询和售后服务,通过不同的工艺器件的组合方案来满足客户的个性化电路保护需求。socay.com拥有完整的产品目录、数据手册、行业资讯、应用方案、测试服务等,更有多名在线客服随时为客户答疑解惑。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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