电子工程专辑
UBM China

以太网的电气威胁和保护

上网日期: 2013年10月11日 ?? 作者: Chad Marak,Phillip Havens ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友

关键字:以太网? TVS二极管阵列? 雷电感应浪涌? ESD?

作者:Chad Marak、Phillip Havens,Littelfuse公司

电路板设计人员通常使用TVS二极管阵列来为以太网端口提供保护。 在许多情况下,设计人员为了保持设备的可靠性,主要针对四种主要的威胁而采取保护:雷电感应浪涌、ESD(即静电放电)、EFT(即电气快速瞬变)和CDE(即电缆放电事件)。了解这些事件的性质和“方向性”,将有助于指导设计人员如何最好地对以太网端口进行保护、更重要的是,器件的引脚连接将如何影响系统的性能。 后面提到的信息会参考到图1,以更好地说明一些要点。

用TVS二极管阵列为以太网介面提供二阶段式防雷保护(电子工程专辑)
图1:使用TVS二极管阵列为以太网介面提供二阶段式防雷保护。

雷电感应浪涌

根据所遵循的标准或规则,雷击浪涌可以是差模或是具有不同波形的共模。在差模中,测试设备的正极端子和负极端子之间连接着两个导体或引脚(即J1和J2),因此在RJ-45端口上进入的能量只在这两个导体之间出现(见图2)。该能量将在线路侧的保护器件(这里显示的是Littelfuse的SP03系列硅保护阵列)上消散,但部分能量也会传递到变压器,在变压器的驱动端上、或如这个例子所示的Tx+和Tx-数据线之间造成差模事件。

对于共模测试,个别导体或数据线自身将就GND进行测试。测试设备的正极端将连接到所有导体或引脚(即J1、J2、J3和J6),负极端连接到GND(见图2)。在这种情况下,假设线路阻抗紧密匹配,在SP03器件上消散的能量将是非常少量的。大部分的能量将通过变压器的磁性材料而电容性耦合至变压器的驱动端,变为以太网PHY的共模事件。

以太网介面的差模和共模测试设置(电子工程专辑)
图2:以太网介面的差模和共模测试设置(仅用于快速以太网)。

静电放电(ESD)

评估设备的ESD抗扰性(按照IEC 61000-4-2标准)可以通过接触或空气放电进行。注入ESD有多种方法,但是在所有情况下,由于释放的能量关系到GND,ESD脉冲在电路上是以共模事件出现的。

电气快速瞬变(EFT)

检查设备的EFT抗扰性(按照IEC 61000-4-4标准)与对共模雷击浪涌所做的测试非常相似。在图3所示的比较典型的配置中,所有导体(或引脚)均是电容性耦合至测试发生器的正极端,且对于GND显示“激增”。如果数据线均衡良好,在组对之间将不会有差分能量,但是变压器的耦合电容会再次将共模能量转移到驱动端,即使是以较低的水平。


1???2???3?下一页?最后一页





我来评论 - 以太网的电气威胁和保护
评论:
*? 您还能输入[0]字
分享到: 新浪微博 qq空间
验证码:
????????????????
?

关注电子工程专辑微信
扫描以下二维码或添加微信号“eet-china”

访问电子工程专辑手机网站
随时把握电子产业动态,请扫描以下二维码

?

5G网络在提供1Gbps至10Gbps吞吐量方面具有很好的前途, 并且功耗要求比今天的网络和手机都要低,同时还能为关键应用提供严格的延时性能。本期封面故事将会与您分享5G的关键技术发展,以及在4G网络上有怎样的进步。

?
?
有问题请反馈
推荐到论坛,赢取4积分X