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智能電網端口保護:這不是一顆“料”在戰(zhàn)斗

2017-07-04

  今天,,做一個產品或系統(tǒng)的電路保護方案,,特別是智能電網等工業(yè)應用的端口保護設計,,就像是組織一場足球比賽的防御戰(zhàn):你需要有大牌的球(yuan)星(jian),,還需要有將他們捏合在一起的戰(zhàn)術,,去抵御來自對手的每一次可能的“進攻”,。這其中的門道兒不少,,但也有套路可尋,,今天我們就來看看世?。‥xcelpoint)作為工業(yè)電路保護界的“豪門”,是怎么玩兒的,。

  那些明星元件

  先來細數一下世健帳下那些在智能電網上可堪重用的電路保護元件“球星”,,它們大多來自Bourns公司,每顆料都很有“料”,。比如:

  TBU高速保護器:作為基于MOSFET半導體技術的電路保護器件,,其過流保護的響應速度極快,一般只需200nS就可確保將浪涌電流隔絕在外,,與速度慢,、耐壓低的PPTC等過流保護器件相比,優(yōu)勢明顯,。同時TBU可以阻擋850V的高壓,,具有雙向保護的特性,可自恢復,,線路上產生的容性小,。因此它自誕生之日起,,一直是Bourns公司引以為傲的明星器件。

  TCS高速保護器:同樣采用了半導體工藝的限流器件,,同樣很快,,響應時間僅50nS(其他的限流保護元件通常是毫秒級),精度高,、無損耗,、可靠性強,為超高速差分線提供過流保護,。

  GDT氣體放電管:不可或缺的過壓保護元件,。而Bourns產品的特異之處,在于其開發(fā)了一種創(chuàng)新的FLAT皺接工藝GDT,,令GDT的尺寸大大瘦身,,同時保持了其電氣隔離能力和電路處理能力,在業(yè)界獨樹一幟,。

  TISP晶閘管:一種與MOV和TVS不同的固體放電管,,由于采用半導體工藝,響應速度更快,,壽命比GDT長,,主要用于信號回路的防雷保護,可在納秒級時間內將電壓箝位于比擊穿電壓更低的0V的水平上,。

  Power TVS:顧名思義,,是高功率的TVS,通流量大,,工作范圍寬,,適用于電力和工業(yè)領域。和MOV相比,,PTVS提供了更加嚴格的箝位電壓,,沒有損耗機制,可以提供更可靠的保護,。

  SPD浪涌保護器:實力選手,,額定電流可達100千安,而競爭對手只有幾十千安,。

  實際上,,除了上述的幾個明星產品,對于要求完整的初級,、二級,、三級安全防護的工業(yè)系統(tǒng),世健科技還可提供更全面的Bourns電路保護元器件,可以說其在比賽中的“板凳深度”還是相當可觀的,。

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  圖1:智能電網端口防護三級保護,,以及備選元器件

  戰(zhàn)術演練:完整解決方案

  當然,如我們在文章開頭時所說,,全面可靠的電路保護單靠堆砌明星是不夠的,,還需要基于實戰(zhàn)的需要,根據每個元器件的特點,,形成針對性的“戰(zhàn)術方案”,,才能確保萬無一失。

  世健在智能電網端口保護上,,已經形成的多套“戰(zhàn)術演練”,,即完整的解決方案,包括RS232,、RS485/RS422,、CAN、以太網,、USB,、SIM 卡ESD防護等等。

  在這些方案的設計中,,世健從三個方面進行了縝密的考慮。一是從實際應用的安規(guī)要求出發(fā)選擇最適合的元器件組合,,畢竟?jié)M足安規(guī)是硬道理,。二是根據元器件自身的特點相互補位,取長補短,。比如TUB雖然在電流保護響應速度等性能上獨步天下,,但是耐受瞬態(tài)高壓沖擊方面是個弱點,因此就需要和高性能的GDT配合使用,,才更為穩(wěn)妥,這必須是在方案中考慮到的。三是盡量選擇核心料號,,最大限度保護客戶在價格,、供貨保障方面的利益。通過上述三方面的考慮,,才能確保最終方案的有效性和可行性,。

  可以說,在智能電網端口保護的戰(zhàn)斗中,,來自Bourns公司的明星元器件產品提供了基本面的支撐,,世健針對性的戰(zhàn)術方案讓每個元器件的特長得以充分發(fā)揮,進而盤活了全局。如果要做個總結的話,,那就是——在電路保護這件事兒上,,永遠不是一顆“料”在戰(zhàn)斗,好的整體方案才能讓你從頭贏到尾,。

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  圖2:RS232端口保護方案

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  圖3:RS485端口保護方案

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  圖4:RS422端口保護方案

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  圖5:CAN端口保護方案

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  圖6:以太網端口保護方案

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  圖7:USB端口保護方案

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  圖8:SIM卡ESD保護方案


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