T3/E3/STS-1 LIU二次浪涌保護(hù)設(shè)計(jì)

應(yīng)用筆記398是一份設(shè)計(jì)指南，其中包含設(shè)計(jì)人員使用達(dá)拉斯半導(dǎo)體T3、E3或STS-1線路接口單元（LIU）為電信設(shè)備構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)接口電路所需的所有信息。網(wǎng)絡(luò)接口是通過同軸電纜連接到其他電信設(shè)備的系統(tǒng)的一部分。主要關(guān)注需要過壓/過流保護(hù)的建筑物間連接。電信電路中通常需要保護(hù)，以防止雷擊或電源線交叉事件造成的損壞。應(yīng)用筆記首先概述了受保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)接口，并列出了各種規(guī)范測試程序。接下來是金屬保護(hù)示例電路以及元件選擇指南。由于傳輸線的外導(dǎo)體接地，因此只需要為金屬型浪涌提供解決方案。本設(shè)計(jì)指南將使設(shè)計(jì)人員能夠滿足設(shè)計(jì)電信設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接口時(shí)所需的嚴(yán)格規(guī)范。

保護(hù)電路簡介

T3、E3 和 STS-1 線路主要用于建筑內(nèi)應(yīng)用，將一臺設(shè)備連接到另一臺設(shè)備。盡管與外部線路（如T1）相比，建筑物內(nèi)線路的雷擊和電力線交叉的潛在危險(xiǎn)本質(zhì)上要小，但各種電信標(biāo)準(zhǔn)組織已經(jīng)為建筑物內(nèi)的線路制定了電涌保護(hù)要求。為了使線路接口設(shè)計(jì)滿足這些要求，必須使用保護(hù)網(wǎng)絡(luò)將高電壓和電流從敏感的低壓CMOS器件引開。

電涌保護(hù)網(wǎng)絡(luò)分為兩類：初級和二級。主要保護(hù)通常由位于管線進(jìn)入場所的氣體放電管或碳塊提供。由于主保護(hù)僅將電壓浪涌限制在 1000V峰和電源線交叉至600V有效值，二次電壓保護(hù)也是必要的。二級保護(hù)提供額外的電壓和電流限制，以保護(hù)LIU免受損壞。

縱向（共模）浪涌類型是從尖端到地面或從環(huán)到地面，而金屬（差模）浪涌類型介于尖端和環(huán)之間。通過進(jìn)入電纜導(dǎo)電屏蔽層的雷電流在尖端和環(huán)形導(dǎo)體上形成縱向浪涌。由于 T3/E3/STS-1 電纜中的外導(dǎo)體已接地，因此只需要防止金屬浪涌。

推薦保護(hù)電路

圖1是達(dá)拉斯半導(dǎo)體推薦的金屬浪涌抑制電路，用于建筑物內(nèi)的T3/E3/STS-1應(yīng)用。該電路的設(shè)計(jì)符合表1中列出的要求。

圖1.推薦用于 T3/E3/STS-1 的金屬浪涌保護(hù)電路。

注1：

從變壓器到網(wǎng)絡(luò)接口的布局至關(guān)重要。走線應(yīng)至少為 25mils 寬，與其他電路線路相隔至少 150mils。

注2：

從變壓器到器件以及變壓器到網(wǎng)絡(luò)連接器的走線阻抗應(yīng)與75Ω或300Ω的線路阻抗相匹配。

用于保護(hù)的三個(gè)主要部件是保險(xiǎn)絲、晶閘管和二極管。保險(xiǎn)絲可保護(hù)變壓器免受大電流條件的影響，例如電源線交叉。對于不同的浪涌曲線，典型保險(xiǎn)絲的額定浪涌電流高于 100A。表 2 中的保險(xiǎn)絲通過 2 × 10μs、10 × 160μs、10 × 560μs 和 10 × 1000μs 浪涌而不開路。晶閘管是一種固態(tài)撬棍裝置，當(dāng)器件兩端的電壓超過開關(guān)電壓時(shí)，晶閘管會(huì)從開路狀態(tài)變?yōu)槎搪窢顟B(tài)。晶閘管保持短路狀態(tài)，直到流過器件的電流降至設(shè)定保持電流以下。在短路狀態(tài)下，多余的電流被路由到地，從而阻止其損壞LIU器件。晶閘管不能直接連接尖端和環(huán)之間，因?yàn)樗?a href="http://ttokpm.com/tags/電容/" target="_blank">電容大到足以使T3/E3/STS-1信號失真。二極管從尖端/環(huán)差分對中移除晶閘管電容，同時(shí)仍允許晶閘管執(zhí)行其撬棍功能。

審核編輯：郭婷