技術方案分享:嵌入式接口保護設計
發布時間:2016-10-18 責任編輯:sherry
【導讀】接(jie)口(kou)是(shi)嵌(qian)入(ru)式(shi)設(she)備(bei)中(zhong)最(zui)常(chang)見(jian)的(de)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen),是(shi)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)的(de)通(tong)道(dao),它(ta)起(qi)著(zhe)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)與(yu)隔(ge)離(li)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)的(de)作(zuo)用(yong),今(jin)天(tian)我(wo)們(men)一(yi)起(qi)探(tan)討(tao)接(jie)口(kou)保(bao)護(hu)設(she)計(ji)一(yi)種(zhong)常(chang)見(jian)方(fang)案(an)。
氣體放電管是一種陶瓷或玻璃封裝的,內充低壓惰性氣體(氬氣或氖氣)的短路型保護器件,主要利用放電管兩金屬極板間的氣體放電實現保護,氣體放電管的原理圖符號詳見下圖1。

圖 1 氣體放電管常見符號
氣(qi)體(ti)放(fang)電(dian)管(guan)的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)是(shi)氣(qi)體(ti)放(fang)電(dian),當(dang)兩(liang)極(ji)間(jian)電(dian)壓(ya)足(zu)夠(gou)大(da)時(shi),極(ji)間(jian)氣(qi)體(ti)間(jian)隙(xi)將(jiang)被(bei)擊(ji)穿(chuan),由(you)原(yuan)來(lai)的(de)絕(jue)緣(yuan)狀(zhuang)態(tai)轉(zhuan)化(hua)為(wei)導(dao)電(dian)狀(zhuang)態(tai),類(lei)似(si)短(duan)路(lu)。導(dao)電(dian)狀(zhuang)態(tai)下(xia)兩(liang)極(ji)間(jian)維(wei)持(chi)的(de)電(dian)壓(ya)很(hen)低(di),一(yi)般(ban)在(zai)20~ 50V ,因此可以起到保護後級電路的效果。氣體放電管的主要指標有:響應時間、直流擊穿電壓、衝擊擊穿電壓、通流容量、絕緣電阻、極間電容、續流遮斷時間等。

圖 2 氣體放電管工作原理
防雷電路的設計中,應注重氣體放電管的直流擊穿電壓、衝擊擊穿電壓、tongliurongliangdengcanshuzhidexuanqu。zaiputongjiaoliuxianlushangyuqitabaohuqijianpeiheshiyongdefangdianguan,yaoqiutazaixianluzhengchangyunxingdianyajiqiyunxudebodongfanweineibunengdongzuo,zetadezhiliufangdiandianyayingmanzu: min(Ufdc)≥1.8UP。式中, Ufdc為直流擊穿電壓, min(Ufdc )表示直流擊穿電壓的最小值, UP為線路正常運行電壓的峰值。

圖 3 防雷電路設計
氣體放電管主要可應用在交流電源口相線、中線的對地保護,直流電源的工作地和保護地線之間的保護;信號口線對地的保護,射頻信號饋線芯線對屏蔽層的保護。
氣(qi)體(ti)放(fang)電(dian)管(guan)的(de)失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)多(duo)數(shu)情(qing)況(kuang)下(xia)為(wei)開(kai)路(lu),因(yin)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)原(yuan)因(yin)或(huo)其(qi)它(ta)因(yin)素(su)導(dao)致(zhi)放(fang)電(dian)管(guan)長(chang)期(qi)處(chu)於(yu)短(duan)路(lu)狀(zhuang)態(tai)而(er)燒(shao)壞(huai)時(shi),也(ye)可(ke)引(yin)起(qi)短(duan)路(lu)的(de)失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)。氣(qi)體(ti)放(fang)電(dian)管(guan)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)相(xiang)對(dui)較(jiao)短(duan),多(duo)次(ci)衝(chong)擊(ji)後(hou)性(xing)能(neng)會(hui)下(xia)降(jiang)。因(yin)此(ci)由(you)氣(qi)體(ti)放(fang)電(dian)管(guan)構(gou)成(cheng)的(de)防(fang)雷(lei)器(qi)長(chang)時(shi)間(jian)使(shi)用(yong)後(hou)存(cun)在(zai)維(wei)護(hu)及(ji)更(geng)換(huan)的(de)問(wen)題(ti)。
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