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(多图) YD-T-993-2006在以太网接口上的防雷应用

Semtech 程茂刚?? 2011年09月21日 ?? 收藏1

  介绍
?????? 工信部已经在2006年发行了电信终端设备防雷技术要求及实验方法 YD/T 993-2006, 这个标准在过去被应用
于国内市场, 依照不同运营商的要求,它有可能在将来成为强制标准.
????? YD/T-993-2006 这个标准定义了年发行了电信终端设备防雷技术要求及实验方法,它接近ITU-T K21:2003.YD/T-993-2006被指定用于电信终端设备(带有金属线连接的通讯网络),这个测试范围包括内部和外部的应用,测试方法通常有横向 (线-线)和纵向(线-地)和端口到端口。

YD-T-993-2006在以太网接口上的防雷应用YD-T-993-2006在以太网接口上的防雷应用

  .Figure 1 显示了这三种测试方法
?????? 下列应用实例将详细介绍了一个完整的解决方案能符合YD/T-993-2006 在千兆网上的防雷要求.
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?????? 雷击测试数据被提供在下列方案里, 这只是设计的开始,通常来说,最后的设计

需要通过完整的测试。

  保护器件选择
当YD/T993-2006被应用于以太网口时,考虑选用在网口上PHY 芯片的保护器件是关键的,因为PHY 芯片没有设计处理10/700us高能量的雷击, 这个保护器件应具有超低的钳位电压和高的防雷能力, 为了避免GbE信号衰件, 这个保护器件也具有低的结电容, TVS提供了最好的技术能符合防雷要求,此外,TVS不同于别的保护器件,只要工作在规格范围内,TVS二极管不存在内在的衰竭和退化。

  Semtech RClamp2574N被特定设计给GbE保护,一个器件能保护两对差分线,? 能实现直通式PCB走线设计, 每一个I/O脚有桥式结构具有低电容的二极管能导入雷击浪涌到TVS每一个I/O PIN能抵挡1000瓦的雷击浪(8/20us 波形)。

  RClamp2574N 具有小于5pF的低电容, 高的浪涌能力 意味着能符合YD/T 993-2006的防雷要求。

  变压器选择
所有的以太网口利用变压器的隔离性能,它能在PHY芯片和RJ45连接头之间具有高水平的隔离外部的共模浪涌电压,但它不能保护差模浪涌, 在差模浪涌发生区间,电流流向变压器,在变压器的一次侧充电,接着变压器能传送这个能量到二次侧, 这个能量量级和持续时间将取决于变压器的性能. 变压器抵挡浪涌的能力取决于它的构造. 因此, 在GbE保护电路中,测试变压器的规格是需要被考虑的.

  下列Figure 3显示了GbE保护电路.

YD-T-993-2006在以太网接口上的防雷应用


?????? RClamp2574N被放置在变压器的二次侧并尽可能的靠近PHY芯片, 它应该与变压器放置在PCB的同一边,安置在变压器的附近,能减小寄生电感,从而减小整个钳位电压,RClamp2574N封装能做到PCB走线直通式从而减少寄生电感.由于高的浪涌需求, RClamp2574N也需要连接到地,以增强防共模浪涌能力. 这个电路也包含EMI保护电路(连接高压电容和75 ohm电阻到变压器的中心轴头)。
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????? ?中心抽头上高压电容的额定电压必须等于大于浪涌测试 电压,以保证在共模浪涌测试中不会被打坏有最小既然这样,在测试中,我们采用了一颗额定电压为6千伏的高压电容。
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?????? ?这个电路适合于共模与差模浪涌测试.详细设备及测试条件请看附录A.? 附录A中的表1给出了端口连接外部线缆对时的浪涌测试条件. 当初级保护增加(通常用一个变压器), 基本的测试要求是4kV (增强型为6kV),对于金属纵向浪涌测试,通常使用源阻抗为25Ω的10、700us的输入波形。具体要求,在YD/T 993-2006表1的# 2a, 2b, 2c, 4a, and 4b中有说明.

  测试中,电路分有RClamp2574N 跟无RClamp2574N两种情况进行。这样做是为了看RClamp2574N放在电路的PHY端效果。钳位电压是通过在PHY侧一个100Ω电阻测得。? 下面是按照YD/T 993-2006规格实测的数据.

  差模浪涌测试
下表是差模浪涌测试数据.? 如表所示, RClamp2574N能满足YD/T 993-2006标准中基本4KV及增强6KV差分浪涌测试.?
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以太网? 防雷? YD-T-993-2006?

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