槟城电子GDT助力高速网口共模防护经验分享
在大多数网关产品中,RJ45既需要做浪涌防护,也需要做ESD防护,偶尔也会遇上浪涌与ESD防护难以兼顾的情况。近期槟城电子的一位客户项目恰巧遇上了,本文正好分享给有兴趣的朋友。
图1
网口防护电路大致如(图1),客户初级侧共模浪涌采用90V的GDT——BZ091N,次级采用低容BV03C-H做差模防护,抑制浪涌或ESD电压尖峰。
客户反馈共模浪涌10/700μs 6kV测试可以通过,端口ESD空气15KV测试设备死机需重启。通过沟通得知,板子面积较小空间受限,CPU与phy都靠近RJ45端口,布局大致如(图2)。
图2
首先分析ESD可能的路径,①从变压器初级耦合到次级再到phy与CPU;②从中间抽头经GDT到PE地通过耦合电容到系统地。③其他(如RJ45金属外壳到地...)不是本案的重点。
接下来是整改,槟城电子拆掉GDT,完全PASS,可没有GDT浪涌来了板子直接炸飞了,咋办?
这时候就该展现GDT奇妙的地方了,将GDT换到400V的BZ401M,浪涌和ESD测试直接一把通过,它和BZ091N完全同封装,pin to pin。
接下来解释一下为啥90V的GDT ESD测试FAIL,400V的PASS。两颗器件在1KV/μs的击穿电压只差150V,对应6kV的浪涌没有盲区完美替代。但ESD测试90V的GDT激发出的带电粒子更多,单位时间内(di/dt)转移到PCBA系统地的电荷自然更多,引起的地抖动更大〔u=L(di/dt)〕,对系统的时序逻辑电路影响大。反之400V GDT激发出的带电粒子更少。这主要由GDT的气体配方和工艺差异决定的。GDT完全导通需要电场将气体分子原子中活跃电子激发出来再去碰撞气体分子原子中的其他电子形成较大的电流,而这一过程需要时间,ESD属于纳秒级放电(100ns左右)。
因此不同工艺、配方的GDT导通时间(激发更多带电粒子)有很大的差异,浪涌放电几十微秒以上,GDT完全有足够的时间激发出更多带电粒子导通。
前面有提到板子小,面积有限,信号走线将地分割的已经不完整,不完整的地有寄生电感,因此地会抖动。再者CPU离板边近接受到的干扰更强。
GDT在高速网口共模防护中由于其低容、大通流、低成本的优势特性不可取代。但我们在使用GDT作为浪涌和ESD防护时应该注意,项目需要的浪涌测试方式(是否需要从低压浪涌开始比如500V)、耐压测试等,GDT是否存在不被击穿的盲区,或耐压测试不足。
最后还需提一下,ESD防护,经常用到疏、堵的基本思想,关注世强平台更多实战案例与您分享。
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本文由犀牛先生转载自槟城电子公众号,原文标题为:ESD案例分享——GDT妙用,本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
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TVS(瞬态抑制二极管)可有效防护电路遭受瞬态浪涌电压及电流的危害。但它一旦被击穿,可能出现的现象一般有哪些?今天优恩半导体来为大家讲解。GDT放电管、TSS放电管、压敏电阻等电子元件是现如今在电子电路防护中用的比较多的几种过压保护器件,其应用领域十分广泛。
【应用】千兆以太网口设计电路防护方案,采用GDT在变压器前端做共模(八线)浪涌防护
随着千兆以太网口应用范围的逐步扩大,其防护需求也越来越受重视,硕凯电子作为专业的电路保护专家,就经常碰到以太网口防护的客户需求。今天硕凯小编本着好多东西大家一起分享的原则,来给大家介绍硕凯FAE工程师们是如何给千兆以太网口进行防护方案。
安防系统产品应用方案
本文详细介绍了世晶半导体(深圳)有限公司在安防系统产品中的应用方案,包括NVR系统框架图、同轴高清AHD TVI、CVI接收解码芯片、高清视频放大器、SOC芯片、音频数模转换芯片、PHY芯片、交换机芯片、ESD保护、DC/DC转换器、POE控制器等。此外,还提供了电源端口、AC24V电源端口、BNC视频端口、HD-SDI超高清端口、RS485端口、RJ45端口、RJ45-POE端口、USB2.0端口、USB3.0端口、VGA端口、HDMI端口、DP端口、TL-232端口等静电浪涌防护方案。
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【应用】国产RS-485总线电路的防护用于新能源领域,达到接触静电±8KV,浪涌±5KA/±10KV
一般的RS-485的防护方案通常会使用气体放电管和TVS管搭建防护电路,该电路的结电容较高,当总线上的节点数较多,总线的电容量较大,会对总线波形造成干扰,影响通信信号质量,因此为减小保护电路对总线通信的影响,硕凯推出一种低结电容的外围电路设计方案。
防护电路设计
本文详细介绍了防护电路设计中的关键元器件及其应用。涵盖了过压防护器件(如压敏电阻MOV、TVS、气体放电管GDT、半导体放电管TSS)、过流防护器件(如自恢复保险丝PPTC、保险管Fuse)以及其他辅助器件(如变压器、光耦、电感、电阻、导线)。文章还讨论了电源端和信号端的防护电路设计,包括交流电源、直流电源、RS232、RS485、网络浪涌防护方案,以及ESD防护方案。此外,还特别提到了车载防护方案,包括车载电源方案和CAN bus防护。
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优恩半导体带网变和浪涌保护的百兆/千兆以太网RJ45连接器,网口高温85°C不丢包、保障网口通讯安全稳定
随着科学技术的高速发展,万物互联并网的趋势已经成为必然。网络端口也越来越多的出现在电子产品上面,因其较远的传输距离且复杂的布线环境,如架空户外及通信机房等电磁环境较复杂的地方,极易通过网线端引入干扰导致系统重启、死机及严重的芯片损坏等现象。此类情况必然给后续产品的稳定性及可靠性带来一定隐患,如何保证网口部分能高效 、可靠 、安全地抵挡住外界的干扰,一套完善的解决方案就显得尤为重要 。
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PROSEMI™普罗森美品牌介绍&产品介绍
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