保护低速接口和电源电路的方法

保护低速接口和电源电路的方法

保护数字音频端口

图 1.音频和视频接口端口的瞬态电压保护

TVS 二极管阵列的优点包括：

安全吸收高达 ±15 kV 的 ESD 雷击

对 1 ns 以下瞬态的快速响应

0.5 µA 的低漏电流，在正常工作条件下消耗的功率可忽略不计

最大电容为 6 pF，以确保保护二极管对传输信号完整性的影响最小

此外，这些 TVS 二极管阵列的版本符合汽车市场的 AEC-Q101 标准。AEC-Q101 标准是指组件必须满足的一系列压力测试，才能被归类为汽车级组件。这些 TVS 二极管阵列采用 SC70-3 表面贴装封装。因此，一个小型的表面贴装封装可以帮助为音频线路创建一个坚固的端口。

保护视频端口

图 3.具有齐纳二极管保护的 4 通道 TVS 二极管阵列

4 通道 TVS 二极管阵列组件提供：

吸收高达 40 A 的电快速瞬变而不会损坏

高达 ±15 kV 的空气 ESD 保护和 ±10 kV 的直接接触

典型漏电流低至 10 nA

保护键盘端口

键盘是众多工业和消费产品的数据输入和控制设备。图 4A 显示了一个键盘端口的框图。

图 4.键盘和电池组的保护方案

激活需要直接接触，这会将 ESD 引入键盘电路。对于键盘线路，请考虑使用多层压敏电阻 （MLV）。MLV 提供高水平的保护：

吸收高达 500 A 的浪涌电流脉冲或 2.5 J 的浪涌能量

-40° C 至 125° C 的宽工作温度范围

广泛的工作电压范围，低至 3.5 V

保护电池组控制端口

电池组供电，因此控制器 IC 需要过流和电压瞬变保护。图 4B 显示了电池信号和电池控制器 IC 的框图。由于电池提供直流电源，因此最好使用快速熔断保险丝进行过流保护。

快速熔断保险丝提供：

0.2 秒的快速跳闸时间到 300% 过载

0.25 至 5 A 的低电流保险丝额定值

额定电压高达 32 V 时电流中断额定值高达 35 A

对于瞬态电压保护，TVS 二极管阵列，例如 4 通道芯片（推荐用于保护视频接口的端口），将保护控制器 IC 免受 ESD 和其他瞬态的影响。如前所述，该组件具有 AEC-Q101 资格。

电源电路保护

图 5 显示了建议的保护网络。

图 5.交流输入推荐保护

额定电流从低 10 mA 到最大 30 A

额定电压为 250 VAC 或更高

120 VAC 电路的电流中断额定值高达 10 kA

这些保险丝是 UL 和 CSA 组件，可通过标准机构快速和简化的认证。

AC-DC 电源输入端具有强大功率处理能力的 MOV 将安全地吸收可在 AC 线路上传播的瞬变，并将有害瞬变排除在电源电路之外。寻找能够承受高达 10 kA 峰值脉冲电流或 400 J 脉冲能量的 MOV。还要考虑一个坚固的 MOV，它可以在很宽的温度范围内工作，例如 -55 到 125°C。与保险丝一样，确保 MOV 是 UL 或 CSA 组件认可的。

保护各类直流电源

根据电路的电压和应用，对直流电源的输入有不同的保护方案。每种类型的电路都有不同的建议。

为保护 12 V 或 24 V DC 电源，建议使用 MOV 或 TVS 二极管（类似于之前建议的 AC 输入电源）。图 6A 显示了直流电源输入端的 MOV。该组件将保护电路免受高达 10 kA 的峰值浪涌影响，并可在高达 125°C 的温度下工作。MOV 可为电源电路提供良好的长期可靠性。

图 6.各种直流电源输入的推荐保护配置

对于更高电压的直流电源，例如 48 VDC 电源，应在输入端使用压敏电阻或 TVS 二极管，在地线上也应使用气体放电管（参见图 6B）。气体放电管可以承受高达 20 kA 的电流浪涌，并在浪涌发生时保护电路免于浮动到地面以上的危险水平。绝缘电阻为 10 GΩ，气体放电管在正常工作期间消耗的电流小于 10 nA。

直流电源的输出也应该有适当的保护。如图 7 所示，TVS 二极管将通过将瞬态钳位到低电压来保护敏感的下游电路。这些 TVS 二极管提供单向或双向型号。

图 7.用于保护直流电源电路输出的推荐组件

受保护的端口是强大、可靠的端口

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。