以太网接口防雷防静电方案样本.doc

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一、 RS485与RS232防护方案

RS485 信号防雷保护

RS232 信号防雷保护
方案说明:
图中只画了防雷及过压过流保护部份, 至于上拉下拉电阻和终端电阻等并没有标示
第一级使用三极气放管进行粗保护, 差模共模保护, 出现大电压时, 气放管导通, 将
大电流引导到大地, 为后续电路提供一道屏障, 自恢复保护丝起过流保护, 电流异常时,
会由低阻转为高阻, 将电路切断, 以达到保护后续电路的作用, 也起线路匹配作用。TVS 作精细保护, 共模差模全保护, 经过前二次的保护, 到这里的电压一般不会太高, TVS 进行再次的精细保护, 为后续的电路提供精准的保护, TVS 还有防静电的作用, 使接口芯片处于安全的环境之内。
此方案符合IEC61000-4-2 、 IEC61000-4-4 、 IEC61000-4-5 等相关测试标准。
二、 以太网防护方案
实际使用中Ethernet 接口是一个125 MHz 的时钟频率, 工作为2 V 数字电平信号。往往产品在室内, 短通讯数据线应用中, 产品从以太网接口输入的一般是ESD 的威胁。
1．千兆网络静电保护
符合标准:
IEC 61000-4-2 Level 4 (Contact: 12 kV Air: 17 kV)
优点:
提供高速数据传输需要, 无信号损失、 不影响速率

千兆网络静电保护
2．10M /100M 静电加雷击保护
方案一:
适用条件:离充分暴露的直击雷区间用网络线连接线短于10米距离设备
测试标准:TU-T K.21 (10/700 μS) 阻抗(40Ω)
差糢:1.0KV 共模:6.0KV

10M /100M 静电加雷击保护方案一
方案二:
适用条件: 充分暴露的直击雷区间
测试标准: IEC61000-4-5 1.2/50 & 8/20μS 阻抗(2Ω) 差糢:6KV 共糢:6KV

10M /100M 静电加雷击保护方案二
方案说明:
方案选择第一级使用GDT气体放电管,将浪涌电流经过开关式气体放电管泄放到大地,或放电管电极之关的惰性气体电光弧以热量形式消除,中间充分利用网络变压器的电感特性,起到去藕和隔离作用。第二级使用ESD器件,它能够将残留的频率成分浪涌吸收,而且在IPP下钳位电压降到8V左右,这样以太网芯片就处于安全保护状态。