智能電網(wǎng)端口保護:這不是一顆“料”在戰(zhàn)斗!
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(wǎng)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健(Excelpoint)作為工業(yè)電路保護界的“豪門”,是怎么玩兒的。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201707/361337.htm那些明星元件
先來細數(shù)一下世健帳下那些在智能電網(wǎng)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。
圖1:智能電網(wǎng)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(jù)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(wǎng)端口保護上,已經(jīng)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(wǎng)、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(jù)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(wǎng)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。
圖2:RS232端口保護方案
圖3:RS485端口保護方案
圖4:RS422端口保護方案
圖5:CAN端口保護方案
圖6:以太網(wǎng)端口保護方案
圖7:USB端口保護方案
圖8:SIM卡ESD保護方案
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