All Categories

บทความทางเทคนิค

หน้าแรก >  การใช้งาน >  บทความทางเทคนิค

การประยุกต์ใช้ไดโอด TVS เพื่อป้องกันไฟกระชากในอินเทอร์เฟซ Ethernet สำหรับอุตสาหกรรม

เรียนรู้ว่าไดโอด TVS ช่วยปกป้องอินเทอร์เฟซ RJ45, PoE และ CAN ในระบบอุตสาหกรรมจากแรงดันไฟฟ้าเกินและปรากฏการณ์ ESD อย่างไร เพื่อเพิ่มเสถียรภาพของระบบสื่อสารและความต้านทาน EMC

การประยุกต์ใช้ไดโอด TVS เพื่อป้องกันไฟกระชากในอินเทอร์เฟซ Ethernet สำหรับอุตสาหกรรม

ประวัติการสมัคร

เมื่อระบบออโตเมชันในอุตสาหกรรมเริ่มพึ่งพาการสื่อสารที่มีความเร็วสูงมากขึ้น โปรโตคอล Ethernet เช่น EtherCAT, PROFINET และ Modbus TCP ได้กลายเป็นมาตรฐานใน PLCs, ไดรฟ์เซอร์โว, เกตเวย์อุตสาหกรรม และหน่วย I/O แบบระยะไกล อินเทอร์เฟซเหล่านี้มักถูกนำไปใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงรบกวนทางไฟฟ้า โดยมีปรากฏการณ์ฟ้าผ่า การเปลี่ยนสถานะของโหลดเหนี่ยวนำ และไฟฟ้าสถิต (ESD) จากการจัดการสายเคเบิล ซึ่งล้วนเป็นภัยคุกคามที่สำคัญต่อความน่าเชื่อถือ TVS (Transient Voltage Suppression) ไดโอดถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการป้องกันอินเทอร์เฟซ Ethernet เนื่องจากมีความสามารถตอบสนองได้รวดเร็วและสามารถดูดซับพลังงานได้ดีเยี่ยม

หลักการทำงานและประโยชน์

TVS ไดโอดโดยปกติจะถูกติดตั้งระหว่างสายสัญญาณกับกราวด์ เมื่อมีแรงดันไฟฟ้ากระชากเกิดขึ้น ไดโอดจะเปลี่ยนไปอยู่ในโหมดความต้านทานต่ำภายในระดับนาโนวินาที เพื่อจำกัดแรงดันและเบี่ยงเบนพลังงานส่วนเกินให้ไหลออกจากส่วนประกอบที่ไวต่อแรงดันไฟฟ้า เช่น Ethernet PHYs หรือ SoCs

ประโยชน์สำคัญ ได้แก่:

เวลาตอบสนองระดับต่ำกว่าหนึ่งนาโนวินาที

บรรจุภัณฑ์ขนาดเล็ก เหมาะสำหรับการติดตั้งภายใน RJ45 หรือแมกเนติกส์

โมเดลความจุต่ำช่วยรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณบนคู่สายเชิงอนุพันธ์

เป็นไปตามมาตรฐาน IEC61000-4-2 และ IEC61000-4-5

แนวทางการออกแบบ

หมายเหตุการออกแบบ:

ใช้แอเรย์ TVS ที่มีความจุไฟฟ้าต่ำมาก (<1pF) บนคู่สายเชิงอนุพันธ์เพื่อป้องกันการบิดเบือนของสัญญาณ

เลือกใช้ TVS สำหรับขาจ่ายไฟที่มีพลังงานสูง (PoE, 48V) โดยมีค่ากระแสไฟกระชาก >30A

ติดตั้งอุปกรณ์ TVS ให้อยู่ใกล้ RJ45 เพื่อลดการเหนี่ยวนำแบบพาราซิติก

กรณีการใช้

เกตเวย์อุตสาหกรรมที่รองรับ EtherCAT และ Modbus TCP มีระบบป้องกัน TVS ในตัวสำหรับพอร์ต RJ45 แต่ละพอร์ต มีการป้องกันสายเชิงอนุพันธ์สองเส้นโดยใช้แอเรย์ TVS ที่มีความจุไฟฟ้าต่ำ และมีอุปกรณ์ TVS พลังงานสูงสำหรับขาจ่ายไฟ PoE หน่วยผ่านการทดสอบ ESD ระดับ ±15kV และ EFT ระดับ ±2kV และได้ถูกนำไปใช้งานอย่างประสบผลในโรงงานอัจฉริยะ

สรุป

ไดโอด TVS มีความจำเป็นอย่างยิ่งในการปกป้องอินเทอร์เฟซ Ethernet ในอุตสาหกรรมจากการเกิดแรงดันไฟฟ้ากระชากและไฟฟ้าสถิต (ESD) ซึ่งช่วยให้สามารถปฏิบัติตามมาตรฐาน EMC และเพิ่มความทนทานของอุปกรณ์สื่อสารที่สำคัญต่อการดำเนินงาน เมื่อเครือข่ายมีความเร็วสูงขึ้นและมีขนาดเล็กลง การป้องกันด้วย TVS จะยังคงเป็นสิ่งที่ต้องคำนึงหลักในการออกแบบ

การป้องกันแรงดันกระชากแบบ TVS|การป้องกันการสื่อสารในอุตสาหกรรม|การป้องกัน RJ45|องค์ประกอบป้องกันการรบกวนทางไฟฟ้า EMC|อุปกรณ์ลดทอน ESD

ก่อนหน้า

ไม่มี

All applications ถัดไป

การประยุกต์ใช้งานทรานซิสเตอร์สัญญาณเล็ก (Small Signal Transistors) ในการควบคุมสวิตช์ของลำโพงอัจฉริยะ (Smart Speakers)

Recommended Products