Nagbibigay ang artikulong ito ng masusing pagsusuri tungkol sa papel ng TVS diodes sa proteksyon ng interface ng device ng komunikasyon, kabilang ang mga parameter ng pagpili at mga rekomendasyon sa layout ng PCB, na sumasaklaw sa karaniwang mga senaryo tulad ng RJ45, USB, at CAN.
Sa mga high-speed communication equipment tulad ng routers, base stations, at Ethernet switches, data ports tulad ng RJ45, USB, HDMI, at CAN ay nakalantad sa pakikipag-ugnayan ng user o sa panlabas na cabling. Ang mga interface na ito ay partikular na mahina sa transient disturbances na dulot ng lightning-induced surges, hot-plugging, o electrostatic discharge (ESD).
Kahit maikli ang tagal (nanoseconds hanggang microseconds), ang transient voltages ay may matutulis na pagtaas ng oras at mataas na peak amplitude, na kayang sirain ang mga sensitibong PHY chips, microcontroller interfaces, o kahit i-vaporize ang PCB traces kung hindi protektado.
Ang mga diode ng TVS (Transient Voltage Suppression) ay mga semiconductor protection device na dinisenyo para i-clamp ang mga transient voltages sa loob ng nanoseconds. Ang mga ito ay may ultra-fast na response times (<1ns), mababang capacitance, at tightly controlled na clamping voltages.
Sa mga communication system, ang mga TVS diode ay karaniwang ginagamit sa pagprotekta sa mga sumusunod na uri ng interfaces:
RJ45 Ethernet Ports: Para sa lightning-induced surges at common/differential mode transients
USB / HDMI: Para sa ESD at hot-swap events
CAN / RS485: Upang supilin ang reverse inductive voltages sa mga long-distance wired system
Ang pagpili ng angkop na TVS diode ay nangangailangan ng pagtutugma sa electrical characteristics at protection requirements ng interface. Ang mga pangunahing parameter ay kinabibilangan ng
|
Parameter |
Paglalarawan |
Inirerekumendang Range |
|
V RWM |
Reverse working voltage |
≥ interface operating voltage |
|
V Clamp |
Voltage ng pagkakapit |
< max na toleransiya ng IC |
|
C J |
Kapasidad |
Ilang pF hanggang sampung pF depende sa data rate |
|
Ako PP |
Batis na Pulso ng Kurrente |
Batay sa inaasahang surge class (hal. IEC 61000-4-5) |
|
t R |
Oras ng pagtugon |
Kakaunti sa 1ns ang pinipili |
IV. Mga Tip sa PCB Layout para sa Epektibong Paggamit ng TVS
Kahit na may mataas na kalidad na TVS diode, ang mahinang PCB layout ay maaaring mabawasan ang proteksyon. Mahahalagang alituntunin sa layout ay kinabibilangan ng:
Ilagay ang TVS diode nang mas malapit hangga't maaari sa panlabas na konektor
Gawing maikli ang mga trace at iwasang i-ruta sa ibabaw ng high-speed signal path
Tiyaking may low-impedance ground return path, gumamit ng maraming stitching vias
May mga rate ng data na lumalampas sa 10Gbps, ang mga tradisyunal na disenyo ng TVS ay nakaharap sa mga trade-off sa pagitan ng proteksyon at integridad ng signal. Kabilang sa mga pangunahing direksyon sa hinaharap ang:
Ultra-mababang kapasidad ng TVS (<0.5pF) para sa mataas na bilis na differential signal
Maramihang channel ng TVS arrays para protektahan ang maramihang wire interface tulad ng USB/HDMI
Mga hybrid na device ng proteksyon na may built-in na EMI filtering ay nakakakuha ng katanyagan
TVS Diodes | Interface Protection | Anti-Electrostatic Surge | Communication Protection Solutions
EN
