W jaki sposób diody zapewniają ochronę izolacji w urządzeniach komunikacyjnych PoE?

1. Przegląd zasad technologii POE
Technologia PoE oparta jest na standardzie IEEE 802.3 i przesyła zasilanie prądu stałego za pomocą pary kabli Ethernet lub kabli danych. Podstawową zasadą pracy jest to, że PSE (sprzęt do pozyskiwania zasilania) wykrywa i identyfikuje PD (urządzenie zasilane), a po potwierdzeniu, że PD obsługuje PoE, zapewnia moc 48V DC do PD. Po otrzymaniu mocy PD przekształca napięcie na wymagany poziom napięcia dla urządzenia za pomocą wewnętrznego obwodu konwersji DC -, zapewniając zasilanie urządzeniu.
2. Zastosowanie ochrony izolacji diod w urządzeniach komunikacyjnych PoE
(1) Ochrona mocy odwrotnej
Zasada: W urządzeniach komunikacyjnych PoE odwrócenie zasilania jest powszechnym operacją błędu, która może spowodować uszkodzenie wewnętrznych obwodów urządzenia. Dioda ma jednokierunkową przewodność. Po połączeniu szeregowo z terminalem wejściowym mocy, dioda prowadzi, a zasilacz zasila zasilanie normalnie, gdy polaryzacja mocy jest prawidłowa; Po odwróceniu biegunowości zasilacza dioda odcina, uniemożliwiając przechodzenie prądu i ochronę elektronicznych komponentów wewnątrz urządzenia.
Przypadek: Pewna marka kamery sieciowej Poe przyjmuje ochronę odwrotnego połączenia diodowego Schottky na terminalu wejściowym mocy. Diody Schottky mają zalety zmniejszenia napięcia do przodu i szybkiej prędkości przełączania, co może skutecznie zmniejszyć straty wejściowe zasilania. Jednocześnie mogą szybko reagować na odwrotne sytuacje zasilające, odcinać prąd w odpowiednim czasie i chronić kluczowe elementy, takie jak czujniki obrazu i procesory wewnątrz aparatu.
(2) Izolacja sygnału
Zasada: W urządzeniach komunikacyjnych PoE sygnały danych i sygnały zasilania przesyłane przez ten sam kabel Ethernet może powodować wzajemne zakłócenia. Diody mogą być używane do konstruowania obwodów izolacji sygnału, izolowania sygnałów danych od sygnałów zasilania oraz poprawy jakości i stabilności transmisji sygnału. Na przykład, stosując technologię izolacji optokoplera, diody są używane do kondycjonowania sygnałów na terminalach wejściowych i wyjściowych optokoplera w celu uzyskania izolacji elektrycznej.
Przypadek: W niektórych przełącznikach POE klasy przemysłowej technologia izolacji Optocupler służy do poprawy zdolności interferencyjnych przesyłania danych anty -. Po stronie wejściowej optocupler używana jest dioda do ograniczenia i kształtowania sygnału wejściowego, zapewniając, że amplituda i przebieg sygnału spełniają wymagania robocze optocuplera; Po stronie wyjściowej optocupler diody są używane do wzmocnienia i napędzania sygnału wyjściowego, poprawiając możliwości jazdy sygnału. Za pomocą tej metody osiągnięto skuteczną izolację sygnałów danych i sygnałów mocy, zapewniając stabilne działanie przełącznika w trudnych środowiskach przemysłowych.
(3) Ochrona elektrostatyczna przypływ
Zasada: urządzenia komunikacyjne PoE są podatne na przejściowe przepięcia, takie jak strajki błyskawiczne i wyładowania elektrostatyczne, gdy są używane na zewnątrz lub w środowiskach przemysłowych. Diody mogą tworzyć obwody ochrony elektrostatycznej z innymi komponentami ochronnymi, takimi jak diody telewizji, warianty itp., Aby zaciskać przepięcie na bezpiecznym poziomie i chronić elementy elektroniczne wewnątrz sprzętu. Na przykład diody TVS są połączone równolegle na zaciskach wejściowych mocy i sygnałów wejściowych. Gdy nastąpi przepięcie, dioda TVS szybko prowadzi, uwalniając energię przepięcia na ziemię i ochronę kolejnego obwodu.
Przypadek: Pewna marka Poe Wireless Access Point przyjmuje diody TVS do ochrony elektrostatycznej na wejściu mocy i interfejsie anteny, aby poradzić sobie z uderzeniami pioruna i elektrostatycznymi zagrożeniami rozładowania w środowiskach zewnętrznych. Diody TVS mają zalety szybkiej prędkości reakcji, niskiego napięcia mocowania i dużej mocy. Mogą skutecznie wchłaniać energię przepięcia i chronić kluczowe elementy, takie jak moduły RF i procesory wewnątrz bezprzewodowych punktów dostępu.
3. Punkty wyboru i projektowania diod
(1) Kluczowe punkty wyboru
Wytrzymujcie napięcie odwrotne: Wybierz odpowiednią diodę do wytrzymania napięcia wstecznego na podstawie napięcia roboczego i możliwych warunków przepięcia urządzenia komunikacyjnego PoE. W przypadku systemu POE 48 V odwrotne napięcie wytrzymania diody powinno być większe niż 60 V, aby zapewnić, że dioda nie zostanie rozbita w przypadku mocy odwrotnego lub przepięcia.
Przeciętny prąd do przodu: Wybierz diody z wystarczającym średnim prądem do przodu w oparciu o prąd wyjściowy i warunki obciążenia urządzeń komunikacyjnych PoE. W przypadku urządzeń o wysokim prądu wyjściowym należy wybrać diody o wysokim średniej prądu do przodu, aby uniknąć przegrzania i uszkodzenia diod.
Spadek napięcia do przodu: im mniejszy spadek napięcia do przodu, tym niższe zużycie energii diody i wyższa wydajność zasilania. Dlatego, spełniając inne wymagania dotyczące wydajności, diody o niskim spadku napięcia do przodu należy wybrać w jak największym stopniu.
Szybkość odpowiedzi: W przypadku zastosowań, takich jak ochrona elektrostatyczna Surge, diody o szybkiej prędkości reakcji, takie jak diody TVS, należy wybrać w celu zapewnienia terminowego działania i ochrony sprzętu w przypadku przepięcia.
(2) Punkty projektowe
Projekt rozproszenia ciepła: dioda generuje pewną ilość ciepła podczas pracy. Jeśli rozpraszanie ciepła jest słabe, może prowadzić do zmniejszenia wydajności, a nawet uszkodzenia diody. Dlatego przy projektowaniu obwodów diody powinny być rozsądnie ułożone, aby zapewnić dobre warunki rozpraszania ciepła. W przypadku diod mocy o wysokiej - można dodać ciepła lub metody rozpraszania ciepła, takie jak chłodzenie powietrza i chłodzenie wody.
Optymalizacja układu: W konstrukcji PCB okablowanie między diodami i innymi komponentami powinno zostać skrócone w jak największym stopniu, aby zmniejszyć wpływ pasożytniczej indukcyjności i pojemności. Tymczasem diody należy trzymać z dala od innych wrażliwych składników, aby zapobiec wzajemnej ingerencji.
Testowanie niezawodności: Po zakończeniu projektu należy przeprowadzić kompleksowe testy niezawodności na urządzeniach komunikacyjnych PoE, w tym testowanie podłączenia do odwrotnego zasilania, testowanie statyczne energii elektrycznej, wysokiej temperatury i wysokiej wilgotności itp., Aby zapewnić, że dioda może działać normalnie w różnych trudnych środowiskach i odgrywać skuteczną rolę izolacji i ochrony.
https://www.trrsemicon.com/transistor/npn ((2} }digital ((3} }transistor (4} }dtc114eka.html