Jakie są konsekwencje nie dodawania diod w obwodach komunikacyjnych?

1, Awaria ochrony obwodu: podwójne zagrożenie napięcia odwrotnego i nadprądowego
Obciążenia indukcyjne (takie jak cewki przekaźnikowe i induktory) i obciążenia pojemnościowe (takie jak kondensatory filtrowania) są szeroko obecne w urządzeniach komunikacyjnych, które mogą generować odwrotną siłę elektromotoryczną lub prąd przełączania lub przejściowe zasilacze. Diody mogą skutecznie tłumić takie oddziaływanie poprzez funkcje takie jak swobodne koło i zaciskanie, podczas gdy pominięcie diod doprowadzi bezpośrednio do następujących konsekwencji:
Podział tranzystorowy i przekaźnik przekaźnika
W obwodzie napędu przekaźnika, gdy tranzystor przełącza się z przewodnictwa do odcięcia, nagła zmiana prądu w cewce wygeneruje odwrotną siłę elektromotoryczną, której wartość szczytowa może osiągnąć kilkakrotnie napięcie zasilania. Jeśli dioda swobodna nie jest podłączona równolegle, to odwrotne napięcie zostanie bezpośrednio zastosowane między emiterem kolektora (C - e) tranzystora, powodując awarię połączenia PN. Na przykład moduł zasilania stacji bazowej 5G pominął diodę swobodną, ​​co spowodowało 300% wzrost wskaźnika awarii tranzystora napędowego po częstym przełączaniu przekaźnika, powodując wyłączenie stacji bazowej. Ponadto odwrotna siła elektromotoryczna może przyspieszyć utlenianie styków przekaźników, powodując spadek ich długości życia ze 100000 cykli do mniej niż 10000 cykli.
Wykazanie na poziomie systemu spowodowane przez odwrotne połączenie zasilania
Sprzęt komunikacyjny jest zwykle zasilany zasilaczem DC. Jeśli biegunowość zasilacza zostanie odwrócona, prąd odwrotny będzie bezpośrednio przepływać przez wrażliwe komponenty, takie jak wzmacniacze operacyjne i układy ADC. Łącząc diodę Schottky'ego (takiego jak 1N5819) w szeregu z dodatnim biegunem zasilania, można osiągnąć ochronę przeciw odwrotnej, wykorzystując jego niski spadek napięcia do przodu 0,3 V. Jeśli dioda zostanie pominięta, prąd odwrotny może wypalić układ zarządzania energią, co spowoduje złomowanie całej płyty. Przełącznik centrum danych poniósł utratę ponad 2 milionów juanów z powodu brakującej diody anty -odwrotnej w zasilaczu, która została błędnie podłączona z zasilaczem podczas konserwacji.
Przewodnictwo i zakłócenia napięcia napięcia przypływowego
Kondensatory w obwodach komunikacyjnych mogą generować przejściowe wysokie prądy podczas ładowania. Jeśli nie są one zaciśnięte przez diody (takie jak diody TVS), napięcia podalowe mogą być przesyłane do innych modułów przez linie sygnałowe lub zakłócają sąsiednie obwody poprzez promieniowanie przestrzenne. Na przykład terminal komunikacji satelitarnej pominął diodę ochronną ESD, która spowodowała uszkodzenie frontu RF - z powodu elektrostatycznego rozładowania podczas pogody z burzy, z cyklem naprawczym do 3 miesięcy.
2, Zniekształcenie przetwarzania sygnału: rozkład wydajności wysokiej - obwodów modulacji i modulacji
Podstawową funkcją obwodów komunikacyjnych jest transmisja i przetwarzanie sygnału, a diody odgrywają kluczową rolę w mieszaniu, ograniczeniu i wykryciu. Pominięcie diod doprowadzi bezpośrednio do zmniejszenia jakości sygnału, a nawet może uniemożliwić podstawowe funkcje komunikacji.
Awaria miksera i aliasowanie widma
W komunikacji fali 5G milimetra mikser miesza odbierany sygnał 28 GHz z lokalnym sygnałem oscylatora (26 GHz) poprzez nieliniowe charakterystykę diod Schottky'ego w celu wygenerowania średniej częstotliwości 2 GHz. Jeśli dioda miksująca zostanie pominięta, sygnał częstotliwościowy - nie będzie mógł zostać przekonwertowany, co spowoduje, że układ przetwarzania pasma podstawowego nie będzie w stanie przeanalizować danych. Podczas testowania prototypowego systemu 6G poziom błędu systemu gwałtownie wzrósł z 10 ⁻⁶ do 10 ⁻ ² z powodu wirtualnego lutowania diody miksowania, co powoduje całkowitą utratę zdolności komunikacji.
Brak ochrony ograniczającej amplitudę i nasycenie odbiornika
The communication receiver needs to use a PIN diode limiter to limit the amplitude of strong interference signals within a safe range (such as dynamic range>40db). Jeśli ograniczenie zostanie pominięte, silne sygnały zakłóceń mogą powodować, że wzmacniacz o niskim szumie (LNA) wejdzie do regionu nieliniowego, powodując zniekształcenie intermodulacji. Na przykład, gdy radar fali milimetrowej pewnego samochodu nie ma ochrony ograniczającej diodę, błąd odległości wykrywania wzrasta z 0,5 metra do 5 metrów w obliczu silnych sygnałów odzwierciedlonych przez sąsiadujące ciężarówki z pasami, poważnie zagrażając bezpieczeństwu jazdy.
Niepowodzenie obwodu wykrywania i utrata sygnału
W komunikacji modulacji amplitudy (AM) dioda detektora (taka jak 1N4148) służy do wyodrębnienia sygnałów audio z nośników częstotliwościowych -. Jeśli dioda wykrywalna zostanie pominięta, koniec odbierania nie będzie w stanie przywrócić sygnału głosu lub danych. Podczas testów produkcyjnych pewnego talkie talkie 10% produktów doświadczyło usterki „sygnału, ale bez dźwięku” z powodu niepoprawnego modelu diodowego wykrywania, co spowodowało utratę wycofania 500000 juanów.
3, Zaburzenie zarządzania energią: spadek wydajności i ryzyko ucieczki termicznej
Sprzęt komunikacyjny wymaga wyjątkowo wysokiej wydajności i stabilności, a diody odgrywają podstawową rolę w rektyfikacji, regulacji napięcia, synchronicznej rektyfikacji i innych procesach. Pomianie diod doprowadzi do zmniejszenia wydajności energetycznej, zwiększenia wytwarzania ciepła, a nawet ryzyka pożaru.
Nagły spadek wydajności rektyfikacji i znaczny wzrost zużycia energii
W zasilaczy przełączania diody Schottky są szeroko stosowane w synchronicznych obwodach rektyfikacyjnych ze względu na ich niski spadek napięcia do przodu (0,2-0,3 V) i szybkie charakterystykę odzyskiwania. Jeśli zamiast tego użyte są zwykłe diody, utrata rektyfikacji wzrośnie o 3-5 razy. Na przykład, jeśli dioda Schottky zostanie pominięta w module zasilania określonej stacji bazowej 5G, wydajność spadnie z 92% do 85%, a roczne dodatkowe zużycie energii przekroczy 10000 kWh, zwiększając emisję węgla o 8 ton.
Zawalenie obwodu regulatora napięcia i fluktuacji napięcia
Diody Zenera (takie jak 1N4733A) zapewniają stabilne odniesienie do napięcia dla obwodów komunikacyjnych poprzez ich charakterystykę rozkładu odwrotnego. Jeśli dioda regulatora napięcia zostanie pominięta, fluktuacja napięcia zasilania może przekroczyć zakres tolerancji układu (taki jak ± 5%), prowadząc do logicznego zamieszania w obwodach cyfrowych lub pogorszenie sygnału - do - stosunku szumu w analizach. W systemie UPS centrum danych, ze względu na niewłaściwy wybór diod regulatora napięcia, częste ponowne uruchomienie układu magazynowego spowodowane fluktuacji napięcia znacznie zwiększyły ryzyko utraty danych.
Brak synchronicznej rektyfikacji i uciekinieru termicznego
W wysokich - zasilacze przełączania częstotliwości technologia synchronicznej rektyfikacji może zmniejszyć straty rektyfikacyjne o 90% poprzez zastąpienie diod mosfetami. Ale jeśli dioda Schottky w synchronicznym obwodzie rektyfikacyjnym zostanie pominięta jako kopia zapasowa, gdy kierowca MOSFET zawiedzie, zasilacz ogrzewa i wypali się z powodu spadku wysokiego napięcia diody. W teście mocy pewnej stacji bazowej komunikacji, z powodu pominięcia diody kopii zapasowej, moduł zasilania zaczął palić i zapalić ogień w ciągu 10 sekund po usterce MOSFET.
4, Obsługa przypadków i danych branżowych: Koszt pominięcia diod
5G Moduł zasilania stacji bazowej
Pewny producent sprzętu pominął diody wolne od przekaźnika i diody przeciwwwarstowe mocy we wczesnym projekcie zasilania stacji bazowej w celu zmniejszenia kosztów. Wynik to:
Wskaźnik uszkodzeń tranzystorów napędzanych przekaźnikami wzrósł o 300%;
Współczynnik spalania całej płyty w wypadkach odwrotnego podłączenia zasilania osiąga 100%;
Roczny koszt utrzymania wzrósł o 20 milionów juanów.
Utrata sygnału terminalu komunikacji satelitarnej
Pewna firma lotnicza nie korzystała z diod TVS do ochrony ESD w projektowaniu terminali komunikacyjnych satelitarnych. W burzach testy pogodowe:
50% urządzeń ma front RF - uszkodzenie układu końcowego;
Cykl naprawy jest przedłużany do średnio 2 miesięcy;
Opóźnienie realizacji projektu spowodowało utratę ponad 50 milionów juanów.
Wydajność radaru falowego milimetra dla samochodów zmniejszyła się
Pewna firma samochodowa pominęła ograniczenie diody PIN we wczesnym projekcie radaru fali milimetrowej. Prawdziwe testowanie pojazdów pokazuje:
Błąd odległości wykrywania jest zwiększany o 10 razy w silnych scenariuszach zakłóceń;
Wskaźnik fałszywych alarmów wzrósł z 0,1% do 5%;
Koszt wycofania wynosi 120 milionów juanów.