【经验】 POE交换机通讯端口标准雷击浪涌整改案例

时间： 2021-08-31 来源：优恩半导体

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客户产品为POE交换机，需过IEC61000-4-5标准雷击浪涌测试（通讯口差模±4KV，共模±6KV）；在未加防护方案前，客户测试差模POE+对POE-时，客户后端MOS管会损坏。未能达到客户要求IEC61000-4-5标准功能评定的B类要求。本文优恩半导体将具体介绍POE交换机通讯端口标准雷击浪涌整改过程。

整改过程：

1、在分析客户电路原理后，优恩半导体设计了如下方案，进行验证。

2、方案原理：POE+与POE-线之间，加TVS1（POE58C）差模防护，POE+与POE-分别对地串联TSS（P0640SC）形成共模防护。

3、测试结果：在测试POE+对POE-差模负压时，POE电路中的MOS管出现损坏。

4、进一步分析后，判定应该是后端电路耐负压能力较弱，再次修改方案，在TVS1出并联一个M7二极管。同时为了考虑到浪涌可能通过电源端对系统造成影响，先切断电源端的浪涌回路，去掉POE-与GND之间的二极管。整改后的方案如下图：

5、最终经过多次验证测试，产品无论在通信端口差模±4KV测试还是共模±6KV测试，数据传输都很稳定，等级达到了A级。

案例分析总结：

1、在一些耐负压较差的电路中，可考虑如上方案使用的二极管，在测试浪涌负压时，通过二极管正向导通特性，由于导通电压低，大大减少对后端电路的影响。

2、在防浪涌设计中，应尽量提供距离短，阻抗低的通路，尽量不经过其他功能电路，以免对其他电路造成影响。

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产品型号	品类	Reverse Stand-Off Voltage VRWM(V)	Breakdown Voltage VBR (V) @IT MIN	Breakdown Voltage VBR (V) @IT MAX	Test Current IT (mA)	Maximum Clamping Voltage VC @IPP (V)	Maximum Peak Pulse Current IPP (A)	Maximum Reverse Leakage IR @VRWM (μA)	model
8KP24A	Axial Lead Transient Voltage Suppressors	24	26.7	29.5	1	38.9	206	5	Uni