硕凯方案:射频口设计的防雷方案 

分享 收藏 已有 94 次阅读  2017-10-10 16:07

一、应用背景

针对全球气候变暖,雷雨天气增多情况,由于射频设备都放置在室外,受到雷击的可能性会更高。射频口的传输速率一般可高达1Gbps,所以它对于结电容的要求就会比较高。硕凯电子针对这种情况,利用陶瓷气体放电管和瞬态抑制二极管这两种常见的电路防护器件设计了射频口防护方案。

二、防护方案与硕凯器件

陶瓷气体放电管(GDT)

陶瓷气体放电管(Gas Discharge Tube)是防雷保护设备中应用最广泛的一种开关器件,无论是交直流电源的防雷还是各种信号电路的防雷,都可以用它来将雷电流泄放入大地。其主要特点是:放电电流大,极间电容小(≤3pF),绝缘电阻高(≥109Ω),击穿电压分散性较大(±20%),反应速度较慢(最快为0.1~0.2μs)。按电极数分,有二极放电管和三极放电管(相当于两个二极放电管串联)两种。其外形为圆柱形,有带引线和不带引线两种结构形式(有的还带有过热时短路的保护卡)。

GDT【UN1812-90CSMD】直流标称电压:90±20%V,冲击电流(8/20μS):2kA,电容值<1.0pF,电阻值>1GΩ;

GDT【UN2E5-90LSMD】直流标称电压:90±20%V,冲击电流(8/20μS):5kA,电容值<1.0pF,电阻值>1GΩ;

瞬态抑制二极管(TVS)

瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor)简称TVS管,TVS管的电气特性是由P-N结面积、掺杂浓度及晶片阻质决定的。其耐突波电流的能力与其P-N结面积成正比。TVS广泛应用于半导体及敏感器件的保护,通常用于二级电源和信号电路的保护,以及防静电等。其特点为反应速度快(为ps级),体积小,脉冲功率较大,箝位电压低等。其10/1000μs波脉冲功率从400W~30KW,脉冲峰值电流从0.52A~544A;击穿电压有从6.8V~550V的系列值,便于各种不同电压的电路使用。

TVS【ESD03V32D-LC】Vrwm:3.0V;Vb:4.0V;防静电能力(接触/空气):8KV/15KV;结电容(f=1MHz):1.2pF;封装为SOT-323

三、方案应用

1.医疗器械

2.视频监控

3.光发射机

4.其他射频设备

四、方案说明与注意事项

1.本方案前端采用一颗GDT,并联与信号线与地线之间,泄放大电流

2.后端的TVS结电容为1. 2pF,不影响数据传输;

3.封装为SOD- 323,体积小,节约成本;残压低,有效保护射频芯片

4.本方案满足I EC61000- 4- 5、GBT17626. 5等浪涌标准

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