電源故障保護布局

本應用筆記討論了如何針對二級GR-1089/UL 60950的兩種情況之一修改PCB布局：保險絲快速斷開，或保險絲根本不斷開。在不應派遣技術人員更換保險絲的情況下，增加了熱平面以散熱。

介紹

網絡接口上的設備遇到電源故障后，設備可能處于非功能狀態(tài)，需要維修。由于T1/E1產品的某些終端客戶不希望派遣技術人員，因此可能需要修改電路布局。電源故障保護布局方法在應用某些測試時保險絲何時斷開具有一定的靈活性。本應用筆記討論了與T1/E1網絡接口和電源故障保護相關的一些印刷電路板布局問題。

經認證通過Telcordia GR-1089-CORE二級交流電源故障或UL 60950第三版過壓測試的產品不需要通過操作。該規(guī)范僅要求被測設備不會發(fā)生火災、碎裂或電氣安全隱患。UL 60950 第三版過壓測試是指在 2.2A 下施加 600V 30 分鐘。GR-1089-CORE只需要15分鐘。本應用筆記展示了兩種情況：一種是浪涌容限保險絲在這種電源故障條件下會快速斷開，另一種是印刷電路板有一個額外的熱平面來耗散在這種測試下產生的高熱能。

常規(guī)配置

由于 T1 或 E1 網絡接口暴露在外部，因此 PC 板會暴露在可能發(fā)生的高電壓和電流應力下。當PCB上的走線為網絡接口布線時，應特別注意走線寬度、厚度、間距和接地。

應用筆記324建議走線寬度至少為25 mil（假設最小走線厚度為1oz/ft2），并且走線應盡可能與其他走線分開。這將適用于大多數(shù)應用程序。

布線接地層時必須小心，因為當一條 2.2 A 的接地走線與另一條 2.2A 的接地走線組合在一起時，必須執(zhí)行 4.4A。使用Telcordia GR-1089-CORE（問題02），最多必須測試兩根電線。應計算連續(xù)接地跡線以處理由此產生的 4.4A。但是，根據(jù) UL 60950 第三版，必須在電源故障測試下測試多達四根電線，因此應計算連續(xù)接地走線以處理由此產生的 8.8A?？梢苑敢粋€簡單的錯誤，使所有這些走線的寬度相同，僅處理2.2A。

在典型設計中，接地走線在寬度上可以組合，因為它們繼續(xù)朝向主接地交匯點。或者，每個2.2A接地走線可以直接連接到中間總線型接地通道，應計算該通道以處理所有同步電源故障線路。圖1用Gerber文件對此進行了說明，該文件顯示了使用接地層的典型布局，其中每條接地電流跡線都路由到該中間接地通道。

圖1.4 端口 T1/E1 卡上的總線型接地通道（H 型）。

但是，如果設計人員要求保險絲在上述監(jiān)管測試期間不斷開，則布局必須設計為將極端熱量散發(fā)到保險絲未打開的位置。這可能是非常具有挑戰(zhàn)性的，但如果熱能可以足夠快地消散，這可能是可能的。產生最多熱量的特定測試是 Telcordia GR-1089 第 02 期中的 600V 在 2.2A 下持續(xù) 15 分鐘，在 UL 60950 第三版中持續(xù) 30 分鐘。

方案 A：保險絲快速斷開

為了使保險絲在這兩種測試中的任何一項下盡快斷開，如果遵循應用筆記324中的所有指南，則不需要特殊的熱平面。如果需要這種情況，Maxim建議使用的保險絲是Bel Fuse（SMP 1.25）的1.25A保險絲或Bourns Telefuse B1250T。這兩種保險絲都是表面貼裝的，具有相同的印刷電路板印刷品，并且在幾分鐘或更短的時間內始終斷開。

方案 B：保險絲未打開

為了使保險絲在上述測試加熱 15/30 分鐘后不打開，建議使用 Teccor （TeleLink F1251T） 的 2.0A 保險絲，以及需要放置在作為網絡接口一部分的任何和所有保險絲、扼流圈和瞬態(tài)電壓抑制器下的大型熱平面（與接地層斷開連接）， 直至并包括連接到Maxim T1/E1集成電路的變壓器。

該熱平面必須盡可能大，因為超過15/30分鐘會產生大量熱量，并且需要最大程度地減少PCB，走線和組件所承受的應力。同一區(qū)域內的地面痕跡也應盡可能寬。

測試幾分鐘后可能會注意到一些焊料回流。如果是這樣，散熱是不夠的，需要擴大熱平面。確保電源故障測試中的所有組件盡可能分散在印刷電路板上，盡可能使用最大面積的這些組件。如果不小心，保險絲會斷開，TVS、走線和 PC 板燒焦的風險要高得多。

圖 2 是一個 Gerber 文件，顯示了熱平面的典型布局。請注意熱平面如何覆蓋印刷電路板的大面積。該熱平面應放置在 PC 板內，位于表層的下一層。熱平面不應連接到任何其他平面，因為它位于磁性元件下方。

圖2.2端口T1/E1卡上的熱平面（紅棕色）。

結論

本應用筆記展示了如何使用我們的T1/E1 LIU/SCT設計網絡接口，設計人員可以選擇是快速斷開保險絲，還是在指定測試期間保險絲根本不斷開。

審核編輯：郭婷