通信機器の過電圧保護におけるダイオードの応用は何ですか？

1.通信モジュールが直面する稲妻の脅威と稲妻保護要件
（1）雷の脅威
稲妻は、高エネルギー、幅広い周波数スペクトル、短い立ち上がり時間などの特性を備えた電磁パルス（LEMP）を生成する複雑な自然現象です。稲妻が通信ラインまたは近くの建物を打つと、通信ラインの誘導性過電圧を生成できます。振幅は数千ボルト以上に達し、数ナノ秒から数マイクロ秒までの範囲の範囲があります。さらに、稲妻は、電力線を介して通信モジュールを導き、電力サージを形成する場合があります。これらの一時的な過電圧と過電流が効果的に抑制されない場合、それらは通信モジュール内の敏感な電子コンポーネントに直接影響し、コンポーネントの故障や燃え尽きなどの損傷を引き起こします。
（2）稲妻保護要件
稲妻環境での通信モジュールの信頼できる操作を確実にするには、マルチ{-レベルの稲妻保護対策を講じる必要があります。その中で、通信モジュール内でローカル保護のためにテレビダイオードを使用することは重要な手段です。テレビダイオードは、過渡的な過電圧が発生し、過電圧を安全なレベルで固定し、過電流を地面に排出すると、迅速に導通できます。
2。テレビダイオードの作業原則と重要なパラメーター
（1）作業原則
TVSダイオードは、通常の動作では、高いインピーダンス状態にあり、回路の通常の動作にほとんど影響を与えない特別なタイプのダイオードです。回路で一時的な過電圧が発生すると、テレビダイオードが迅速に応答し、その内部PN接合部は雪崩の崩壊を受け、抵抗状態の低い状態から低抵抗状態に移行し、過電圧を接地します。一時的な過電圧が消えた後、TVSダイオードは自動的に高抵抗状態に戻り、回路を保護し続けます。
（2）重要なパラメーター
ブレークダウン電圧（VBR）：TVSダイオードが走り始める電圧値を指します。選択するときは、保護回路の通常の動作電圧に基づいて、適切な分解電圧を選択する必要があります。一般に、破壊電圧は、特定のマージンを残しながら、保護回路の最大動作電圧よりも大きくなければなりません。
クランプ電圧（VC）：テレビダイオードがオンになっている場合、両端の電圧はクランプ電圧値でクランプされます。クランプ電圧が低いほど、保護回路の保護効果が向上します。
現在の収容能力（IPP）：TVSダイオードが耐えることができる最大ピークパルス電流を指します。現在の収容能力が大きいほど、テレビダイオードが耐えることができる稲妻エネルギーが強くなります。
応答時間（TR）：TVSダイオードが過渡的な過電圧の検出からのコンダクションを開始するのにかかる時間を指します。応答時間が短いほど、一時的な過電圧に対する抑制効果が良くなります。
3。通信モジュールにおけるテレビダイオードの選択
（1）通信モジュールの動作電圧に基づいて選択
通信モジュールは、3.3V、5V、12Vなどの動作電圧レベルが異なります。TVSダイオードを選択する場合、電圧の変動や特定の安全マージンを考慮しながら、通信モジュールの最大動作電圧よりもブレークダウン電圧が大きいことを確認する必要があります。たとえば、3.3Vの作業電圧を持つ通信モジュールの場合、約5Vの分解電圧を備えたテレビダイオードを選択できます。
（2）通信モジュールに基づいてインターフェイスタイプを選択します
通常、通信モジュールには、シリアルポート、イーサネットポート、USBインターフェイスなどの複数のインターフェイスがあります。さまざまなタイプのインターフェイスには、稲妻保護要件が異なるため、保護のために適切なテレビダイオードを選択する必要があります。
シリアルポート：シリアルポート信号は通常、{-速度信号が低く、比較的低い静電容量が必要です。 SMAJシリーズ単方向TVダイオードなど、保護のために一方向または双方向TVダイオードを選択できます。
イーサネットポート：イーサネットポートには、信号の整合性と静電容量に関する伝送速度が高く、厳密な要件があります。 SRV05-4シリーズTVSダイオードアレイなど、低静電容量および高速応答テレビダイオードアレイを保護するために選択する必要があります。
USBインターフェイス：USBインターフェイスには、USB 2.0やUSB 3.0などの標準が異なります。これには、稲妻保護の要件も異なります。 USB 2.0インターフェイスの場合、小さなパッケージ、USBLC6 - 2SC6シリーズなどの低静電容量テレビダイオードを選択できます。 USB 3.0インターフェイスの場合、高速伝送要件を満たすために、より高いパフォーマンスのあるテレビダイオードを選択する必要があります。
（3）稲妻保護レベルに基づいて選択します
さまざまなアプリケーションシナリオには、稲妻保護レベルの要件が異なります。頻繁な稲妻活動がある領域では、電流容量が大きく、保護レベルが高いテレビダイオードを選択する必要があります。たとえば、屋外ベースステーションやその他のシナリオでは、5kpシリーズHigh -パワーTVのダイオードなど、数キロワットの現在の容量を持つテレビダイオードを選択できます。
4。通信モジュールのテレビダイオードの応用スキーム
（1）電力線保護
通信モジュールの電力線は、稲妻が侵入する主な方法の1つです。電源入力端では、マルチ-レベル保護スキームを採用できます。最初のレベルでは、ガス排出チューブ（GDT）またはバリスト（MOV）を使用して粗い保護を使用して、稲妻エネルギーのほとんどを地面に放出できます。第2レベルでは、細かい保護のためにテレビダイオードを使用して、安全なレベルで残留過渡的過電圧をクランプします。たとえば、バリストは、電源入力端で直列に接続でき、その後、SMAJシリーズなどの並行したテレビダイオードが続きます。
（2）信号ライン保護
通信モジュールの信号線の場合、信号のタイプとレートに基づいて保護のために適切なTVSダイオードを選択する必要があります。平行テレビダイオードは、信号線の両端に接続されています。信号ラインで一時的な過電圧が発生すると、テレビダイオードは迅速に移動し、過電圧を地面に排出し、信号線と背面を保護します-終了チップ。たとえば、SM8Sシリーズなどの双方向TVダイオードは、RS-485信号線の保護に使用できます。
（3）接地設計
良好な接地は、テレビダイオードの効果的な稲妻保護機能の鍵です。通信モジュールの接地は、低インピーダンスコンダクターを介して機器の金属ケーシング、電力地面、信号などを接続し、それらを確実に接地するために、等電位接続の原理に従う必要があります。接地抵抗はできるだけ小さく、通常は4Ω未満でなければなりません。同時に、接地ループの生成を回避し、電磁干渉を減らすことに注意を払う必要があります。
https://www.trrsemicon.com/diode/dip {{2} diode/mbr10200.html