信号口浪涌防护电路设计

信号口浪涌防护电路设计 通讯设备的外连线和接口线都有可能遭受雷击（直接雷击或感应雷击），比如交流供电线、用户线、ISDN接口线、中继线、天馈线等，所以这些外连线和接口线均应采取雷击保护措施。 设计信号口防雷电路应注意以下几点： 1、 防雷电路的输出残压值必须比被防护电路自身能够耐受的过电压峰值低，并有一定裕量。 2、 防雷电路应有足够的冲击通流能力和响应速度。 3、 信号防雷电路应满足相应接口信号传输速率及带宽的需求，且接口与被保护设备兼容。 4、 信号防雷电路要考虑阻抗匹配的问题。 5、 信号防雷电路的插损应满足通信系统的要求。 6、 对于信号回路的峰值电压防护电路不应动作，通常在信号回路中，防护电路的动作电压是信号回路的峰值电压的1.3～1.6倍。 1 .1 网口防雷电路 网口的防雷可以采用两种思路：一种思路是要给雷电电流以泄放通路，把高压在变压器之前泄放掉，尽可能减少对变压器影响，同时注意减少共模过电压转为差模过电压的可能性。另一种思路是利用变压器的绝缘耐压，通过良好的器件选型与PCB设计将高压隔离在变压器的初级，从而实现对接口的隔离保护。下面的室外走线网口防雷电路和室内走线网口防雷电路就分别采用的是这两种思路。 1 .1 .1 室外走线网口防雷电路 当有可能室外走线时，端口的防护等级要求较高，防护电路可以按图1设计。 a b 图1 室外走线网口防护电路 图1a给出的是室外走线网口防护电路的基本原理图，从图中可以看出该电路的结构与室外走线E1口防雷电路类似。共模防护通过气体放电管实现，差模防护通过气体放电管和TVS管组成的二级防护电路实现。图中G1和G2是三极气体放电管，型号是3R097CXA，它可以同时起到两信号线间的差模保护和两线对地的共模保护效果。中间的退耦选用2.2Ω/2W电阻，使前后级防护电路能够相互配合，电阻值在保证信号传输的前提下尽可能往大选取，防雷性能会更好，但电阻值不能小于2.2Ω。后级防护用的TVS管，因为网口传输速率高，在网口防雷电路中应用的组合式TVS管需要具有更低的结电容，这里推荐的器件型号为SLVU2.8-4。图1bTXRXPEPER3R1R4R2G1G2组合式TVS，低节电容组合式TVS，低节电容10/100PHYENTERNETTX+TX-RX+RX-VCCGNDVCC75757575TX+TX-RX+RX-UNUSEDUNUSEDUNUSEDUNUSEDRJ4556781234SLVU2.8-42.2Ω/2W3R097CXA变比1：1就是采用上述器件网口部分的详细原理图。 三极气体放电管的中间一极接保护地PGND，要保证设备的工作地GND和保护地P...