Kuinka estää kääntövirta diodien kautta viestinnän moduuleissa?

1, diodin periaate käänteisen virran estämiseksi
Diodi muodostetaan yhdistämällä p - -tyyppinen puolijohde ja n - -tyyppinen puolijohde PN -risteyksen muodostamiseksi, jolla on yksisuuntainen johtavuus. Kun diodiin levitetään eteenpäin jännite, PN -liitos kapenee, elektronit siirtyvät N -alueelta P -alueelle, reikät siirtyvät P -alueelta N -alueelle muodostaen virran polun ja diodi; Kun käänteistä jännitettä levitetään, PN -risteys laajenee ja muodostaa korkean resistenssitilan, melkein ilman virtaa kulkeva ja diodi sammutettiin. Hyödyntämällä tätä ominaisuutta, diodi on kytketty kommunikaatiomoduulin tehontulon päätelaitteeseen tai kriittiseen signaalin lähetyspolkuun. Kun tehon napaisuus on oikein, diodi johtaa ja virta virtaa normaalisti; Kun virtalähteen napaisuus käännetään, diodi katkaisee, estäen käänteisen virran pääsyn viestintämoduuliin, mikä tarjoaa suojaa.
2, erityyppisten diodien käyttö vastakkaisessa yhteydessä
(1) Tavallinen tasasuuntaajasuoja
Tavalliset tasasuuntaajasiodit ovat yleisimmin käytettyjä käänteisten diodien tyyppejä. Sillä on alhainen eteenpäin suuntautuva jännitteen pudotus ja korkea käänteinen jakautumisjännite, mikä voi täyttää yleisten viestintämoduulien käänteisen yhteyden vastaiset vaatimukset. Esimerkiksi 1N4007 on yleinen tasasuuntaajasuoja, jonka suurin käänteinen jännite on 1000 V ja enimmäislähetysvirta 1a, sopii joillekin alhaisille - tehoviestinnän moduuleille. Tavallisten tasasuuntaajien diodien käänteinen palautumisaika on kuitenkin suhteellisen pitkä, mikä voi johtaa merkittäviin kytkentähäviöihin korkeissa - taajuussovelluksissa.
(2) Schottky -diodi
Schottky -diodit tunnetaan alhaisesta eteenpäin suuntautuvasta jännitteen pudotuksesta ja nopeasta kytkentäominaisuudestaan. Verrattuna tavallisiin tasasuuntaajasiodeihin, Schottky -diodien eteenpäin suuntautuva jännitepisara on tyypillisesti välillä 0,3 V - 0,5 V, mikä auttaa vähentämään tehonmenetystä. Samanaikaisesti sen käänteinen palautumisaika on erittäin lyhyt, nanosekunnin tasolla, joten se on erittäin sopiva käänteisten yhteyden vastaisiin sovelluksiin korkeissa - taajuusviestinnän moduuleissa. Esimerkiksi 1N5819 on yleisesti käytetty Schottky -diodi, jonka enimmäisvirta on 1a ja piikkien käänteinen jännite 40 V, jota käytetään laajasti eri kannettavissa viestintälaitteissa.
(3) Nopea palautus diodi
Nopea palautus diodi yhdistää tavallisten tasasuuntaajasiodien ja Schottky -diodien edut. Sillä on alhainen eteenpäin suuntautuva jännitepisara ja nopea käänteinen palautumisaika, tyypillisesti kymmenistä nanosekunnista satoihin nanosekuntiin. Nopean talteenotto -diodien käänteinen hajoamisjännite on suhteellisen korkea ja kestää suuria käänteisiä jännitteen nousuja. Joissakin viestinnän moduuleissa, jotka vaativat korkeaa suorituskykyä, kuten teollisuusviestinnän laitteet, korkeat - nopeuden tiedonsiirtomoduulit jne. Nopeat palautus diodit ovat ihanteellinen valinta.
3, todellinen piirin suunnittelukotelo
(1) Yksinkertainen virtavasta käänteispiiri
Viestinnän moduulin tehon syöttöpäässä diodi voidaan yksinkertaisesti kytkeä sarjaan käänteisen suojauksen saavuttamiseksi. Kytke esimerkiksi 1N4007 -diodin positiivinen pääte virtalähteen positiiviseen päätelaitteeseen ja negatiivisen päätelaitteeseen viestintämoduulin tehon syöttöliittimeen. Kun tehon napaisuus on oikein, diodi johtaa ja nykyinen toimittaa virtaa viestintämoduuliin; Kun tehon napaisuus käännetään, diodi katkaisee, estäen käänteisen virran pääsyn viestintämoduuliin. Tällä piirillä on yksinkertainen rakenne ja alhaiset kustannukset, mutta se voi aiheuttaa tietyn eteenpäin jännitteen pudotuksen, mikä johtaa pienen vähentymiseen virransyöttöjännitteessä.
(2) Sillan vastainen piiri
Viestinnän moduuleja, jotka vaativat kaksisuuntaista virtalähdettä tai jotka ovat herkkätehokkuuden kannalta, voidaan käyttää sillan vastainen piiri. Sillanvastainen kääntöpiiri koostuu neljästä diodista, jotka varmistavat, että virta kulkee viestintämoduulin läpi oikeaan suuntaan riippumatta virtalähteen napaisuudesta. Esimerkiksi langattoman viestinnän moduulin tehontulossa käytetään siltapiirin muodostamiseen neljää 1N5819 Schottky -diodia, jotka voivat tarjota vakaan tehon viestintämoduulille, kun teho on kytketty eteenpäin tai käänteiseen suuntaan. Sillanvastaisen käänteisen piirin etuna on, että se voi sopeutua erilaisiin tehon napaisuuksiin, mutta piirirakenne on suhteellisen monimutkainen ja kustannukset ovat korkeat.
(3) Kääntöpiiri suojatoiminnolla
Viestinnän moduulin turvallisuuden parantamiseksi edelleen voidaan lisätä muita suojakomponentteja käänteispiiriin. Esimerkiksi sulake on kytketty sarjaan diodin takana. Kun oikosulku tai ylivirta tapahtuu, sulake sulaa, katkaisee virtalähteen ja suojaa viestintämoduulia vaurioilta. Ohimenevä jännitteen tukahduttamis diodi (TV) voidaan myös kytkeä rinnakkain tehontulon lopussa absorboidaksesi ohimenevää ylijännitteen voimajohtoon ja estämään sen aiheuttamasta vaikutusta viestintämoduuliin.
4, sovelluksen varotoimenpiteet
(1) Diodiparametrien valinta
Kun valitset vastakkaisia ​​diodeja, on tarpeen valita sopivat parametrit viestintämoduulin todellisten tarpeiden perusteella. Tarkastellaan parametrejä, kuten suurin eteenpäin suuntautuva virta, käänteinen jakautumisjännite, etujännite pudotus ja diodin käänteinen palautumisaika. Jos enimmäisvirta on liian pieni, se voi aiheuttaa diodin ylikuumenemista ja vaurioita; Käänteinen hajoamisjännite on liian alhainen kestämään virtalähteen käänteisen jännitteen nousun; Liiallinen eteenpäinjännitteen pudotus voi pienentää virtalähteen jännitettä ja vaikuttaa viestintämoduulin normaaliin toimintaan; Pitkä käänteinen palautumisaika voi johtaa merkittäviin kytkentähäviöihin korkeassa - taajuussovelluksissa.
(2) Lämmön hajoamisen suunnittelu
Toiminnan aikana diodit tuottavat tietyn määrän lämpöä. Jos lämmön hajoaminen on heikko, se voi aiheuttaa diodin lämpötilan nousun, mikä vaikuttaa sen suorituskykyyn ja elinaikaan. Kommunikaatiomoduuleja suunnitellessasi on tarpeen harkita diodien lämmön hajoamista. Diodien lämmön hajotusvaikutusta voidaan parantaa lisäämällä jäähdytyselementtejä, parantamalla ilmanvaihto -olosuhteita ja muita menetelmiä.
(3) Piirin asettelu
Kohtuullisella piirin asettelulla on myös merkittävä vaikutus käänteisen piirin suorituskykyyn. Yritä lyhentää diodin ja viestintämoduulin välistä yhteyslinjaa niin paljon kuin mahdollista, vähennä linjan vastus ja induktanssi ja minimoida signaalin häiriöt ja jännitteen pudotus. Samaan aikaan on tärkeää välttää diodien ja muiden komponenttien välisiä sähkömagneettisia häiriöitä.
(4) testaus ja validointi
Kun käänteisen piirin suunnittelu on valmis, tarvitaan tiukkoja testauksia ja todentamista. Simuloidaksesi erilaisia ​​mahdollisia tehon napaisuuden kääntötilanteita tarkista, pystyykö viestintämoduuli toimimaan oikein ja pystyykö diodi tehokkaasti estää kääntövirta. Samanaikaisesti on tarpeen testata piirin suorituskyvyn stabiilisuus erilaisissa ympäristöolosuhteissa, kuten lämpötila ja kosteus.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd {{2} diode/1ss355-sod-123.html