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标题: 槟城过压防护解决之道 [打印本页]

作者: 羞红的夏天 时间: 2012-11-23 21:40 标题: 槟城过压防护解决之道

雷斌：大家下午好，很容幸能通过这个平台和大家交流。深圳槟城电子从事过压防护12年，在这12年的历程中实现自己对过压保护的综合保护模型，主要是通过如图这六个模型来逐步的分解，来解决客户的问题。

首先是对客户的产品进行一个具体的应用环境的分析，具体分析客户的产品用在什么样的地方，然后有哪些应用风险，比如说接地不良等等，然后确定一个具体的测试标准，标准确定了以后根据它的确定波形，等级，来确定它的防护电路，因为我们对于后极的芯片也有一些了解，跟很多芯片原厂有合作，这样能够比较清楚我们是用一级，二级，或者三级的浪涌防护，确定它的防护电路以后就选择一个元器件，槟城电子的防护器件比较全，有千G的TSS，GTT，TVS，这样我们选择比较有性价比的元器件，选择好元器件以后，对整个系统进行一个测试，测试通过了以后，就是现场应用优化，因为产品现场应用环境非常复杂，有可能有接地不良，或者搭接的情况，具体的产品在工作环境中的雷击是怎样的一个状况，我们会和客户进行跟踪，如果有必要进行优化，再进行这么一个轮回，两圈下来，整个防雷的方案将变得非常的可靠。
2013深圳电子展 (aidzz.com)、电子元件技术网(www.cntronics.com)和我爱方案网(www.52solution.com)以及深圳会展中心( www.0755hz.cn )联合报道本研讨会！
接下来我对这六个环节重点跟大家做一个交流，因为这是槟城电子服务大家的核心所在。

首先是应用环境的分析，从宏观来看，如同这个表格，从这个表格可以看得出来，这是国家气象局统计出来的数据，这个数据很明显的看出来，雷击灾难事故数逐年增加，而且导致一些重大的雷击灾难事故，比如温州的动车事件。导致雷电灾难主要有四个方面的原因，第一个是全球的气候变暖，使雷电变的频繁，使很多极端的天气出现。第二个网络的普及导致被雷电损坏的设备量的则家，在原来设备没有联网之前很多设备都是独立的，甚至没有联网之前很多设备都是独立的，一个雷打过来之后只能损坏一个，联网了以后，一个地方引雷了，比如LED这个地方，一个地方引雷了以后整个回路都处于高压状态，那么很有可能坏了就是坏一大片。
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第三个是IC越来越脆弱，因为我们现在对电子产品要求是越小越薄越轻，要求它的IC集成度越来越高，要求IC的工作电压越来越低，相对应是它的过压防护能力越来越差。

第四点是我们的产品应用向农村转移，因为现在农村变得越富有，很多的产品用到农村了以后，发现了损坏的情况，因为农村基础设施是比较糟糕的，有可能接地不良，有可能不接地，还有所有的信号线和电源线整合在一起，就出现了很多意想不到的局面。

从这个宏观的角度来看，雷电灾难越来越多了，我们的产品具体应用到哪个环境里面？主要有四个，有室内的，室外的，户外的，野外的，每一个环境防雷等级和要求都不太一样，比如说室内环境它的接地很好，环境很好，对于防雷等级可以做的比较低，对于室外环境有一部分线可以做到室外，需要做一定的防雷等级，对于户外的环境它有很多的架构线，很长，也会很混乱，接地会不良，它的防雷等级做的比较高一些，而且考虑到应用的风险，比如电线的搭接等等。对外野外环境而言它的防雷等级很高，是一个系统的防雷工程，需要重点的去关注。

确定产品用到什么样的环境以后，第二个是测定它的测试标准，目前主流的标准有国际的IEC，欧洲ITO，很多的国家和地区都有自己的标准，这些标准基本上等同直接把这些标准翻译过来，这个标准确定了以后根据之前的实际应用环境来确认它的防雷等级，防雷波形。另外槟城电子也是中国通信标准化协会的会员，参加国家标准的制定，把握未来的发展方向，确定它的标准等级以后最重要的一个环节，是防护电路的设计，这里对于槟城电子比较有特点的几个电路进行一个详细的讲解。

首先是视频口的防护电路的介绍，大家都知道在安规领域很多摄像头都是接室外的，室外的摄像头它的同轴线一部分拉到室内来，需要做到比较高的防雷等级，它里面的芯片也比较脆弱，所以要求它的防护器件有很低的残压，很快的响应速度，所以在这个基础上槟城电子开发了全球第一款防雷和防静电一起的TSS，也就是目前现在这个方案，这个方案就是SMB封装的器件来实现六千伏的防护，然后SSM封装来实现一个两千伏，或者三千伏的防护，但是在整个安规的市场，在目前的局面下，完完全全是成本导向，对于槟城电子来说怎么能在控制成本的基础上，然后保证品质的情况下做到方案上的一些创新，现有的方案革新点主要是采用集成化，因为在DVR的视频口至少两路，四路，或者八路，我们用集成化的产品取代原来分极的产品，对于低等级防护的，比如只要求做1.5千伏，两千伏，或者三千伏，这么一个低等级的防护，原来是用四颗分离的，SMA封装的，我们用一颗集成的SO封装的来取代它，体积要小很多，对于六千伏的防护，原来是用两颗，用一颗SMD封装的，这个是用一个SMD/7封装的，同样也是SSMD的封装，它有三条脚，这一个器件来取代原来的两个器件，所以在低压的视频口主要是走集成化的道路，它的优势，成本比较低，然后节省PC板的面积，能够提高客户贴片的速率。
这个方案比较简单了，一颗SO8封装的器件来取代原来四颗SM封装的器件，然后六千伏防护的话，一颗SMB封装这么体积的器件来取代两颗SMG封装的器件。

在室内摄像头这一块，室内摄像头因为它是一个海量的产品，但是防护等级要求并不高，只要1.5千伏，或者两千伏这么一个防护等级，但是室内摄像头它的提及很小，对价格很敏感，靠传统的SM封装的器件已经不能满足它对于价格，对于体积的需求，在这个基础上槟城电子推出的产品是SOD123的产品，体积很小，然后有成本和体积的优势。

接下来是通讯基站48V电源端口防护方案，大家看看它的应用环境，直接挂到卡上，它上级处理的BBU在基站机房里面，同时基站机房48伏的电源线直接拉到 RAU上面，这个电源线的走向会很长，所以需要很高的防雷等级，目前的防雷等级要求做到820，做到20千安，对于20千安的一个防雷等级RAU怎么做防护呢？传统的方案是，SPD这么一个方案，它体积很大，而且价格也很贵，另外在安装的时候需要跑到塔上去，相当于多了一道工序，所以这个逐步被淘汰，转为内置，怎么内置，传统的内置方案有三个，第一个是压敏电阻，前面用很多颗的压敏电阻把它并起来，通过电感，后面再加压敏电阻，这个方案成本很低，但是它的体积比较大，另外第二个是比较致命的一个点是它的失效模式是短路失效模式，这个方案是没法接受的，目前逐步的被淘汰掉，为了弥补上面MOV短路失效模式，下面推出TMOV，TMOV，里面是低V焊料，发热了以后，然后把它拉开，但是这个不是特别的可靠，而且体积也比较大。第三个传统方案是大通流的TVS，这个体积很小，而且残压也很低，但是它有两个点要关注的，第一个失效模式是短路的，要配合起来用需要加一个DVES，它的体积很大，第二个这个价格很贵，人民币80块左右的这么一个价格，在RAU内部来做防护基本上很难持续的，所以槟城电子的防护方案是，不续流的GTT，就是传统的GTT不能在电源上使用的，因为它的伏压只有10伏，8伏左右，一用的话就有蓄流，续流就把这个机器烧掉，我们这个是采用集成的方式，就是把它伏压能够做到72伏以上，而且在三千安的时候把它伏压做的很高，传统的基站工作电压是48伏，在部分国家，俄罗斯的铁道系统有可能达到70伏，我们按照最高电压来设计72伏，这个不会续流。

第二点，如果你只是传统把它伏压提高的情况下，它的残压会很高，残压一高的情况下，就要求很大的体积电感，因为后面有一千维法的电解电容，你做浪涌冲击测试的时候会有很大的电流通过，所以你的残压一定要做到足够的小，所以我们采用了贴片陶瓷盖，里面是有一些集成触发的装置，这个装置能够把残压做的很小，只要使用一个4微分，6微分的点够就能满足这个需求，后面再加一个4D80很小的压敏电阻，就能实现整个方案的防护。另外一个优势，因为GTT它的通流能力很容易做到很大，但是目前这个规格是20千安的，只是满足通讯机站20千安的指标，如果未来要提30千安，40千安很容易实现它，就是它通流量做的很大。

另外一点，它的失效模式，会有短路的模式，另外整个装置的体积很小，它的价格也是比较适中，只是比压敏贵一点点，比TVS要便宜很多。

另外一个方案SLIC的防护方案，因为在语音口，它是一个海量的产品，靠传统的防护方案来做它的防护，这个价格很贵，对于海量的东西如果能够省一点点整个全年度下来它的成本要省很多，我们怎么能够在它的性能，不影响它的性能的情况下，把它的体积做小，把它成本做下来，这是槟城电子的方案，是一个SOB/T 的基线，也是三条腿的，来取代这个器件放在前端，这个器件是属于固定电压的，它在防护的时候会有一些盲点，不能做电压跟随，为了弥补这个点，在后面加20 欧姆特有电阻，同时再加一个桥，这个桥就是实现电压跟随的特点，所以你看到整个体积很小，这个桥的成本应该只要一毛钱以内，这个桥可以放到PC机板的背面，包括这个SOM的电阻也可以放的背面，这个体积差不多要小一半，成本要低很多，这个方案非常有优势的，另外这个也是槟城有专利的一个方案。
完整版地址："http://www.cntronics.com/public/seminar/content/type/article/rid/267/sid/65"

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