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TDK-压敏电阻-电路免受ESD&浪涌过度伤害之保护伞

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压敏电阻对电路免受ESD&浪涌过度伤害,从①开关按键;②音频线路;③I/O接口;④车载LAN接口 四个应用领域给予相应的案例分享。

压敏电阻:

是一种具有非线性伏安特性的电阻器件,主要用于在电路承受过压时进行电压钳位,吸收多余的电流以保护敏感器件。英文名称叫Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR, 或者叫做“Varistor"压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。


ESD: 静电放电(Electro-Static discharge

浪涌:浪涌(Electrical surge),顾名思义就是瞬间出现超出稳定值的峰值,它包括浪涌电压浪涌电流

 

压敏电阻特性:

贴片压敏电阻是运用了半导体陶瓷性质的电压保护器件,当施加电压超过某个值时,其会大幅降低电阻值,从而让电流流过。


压敏电阻工作原理:

1.当加在压敏电阻上的电压低于它的阈值时,流过它的电流极小,它相当于一个阻值无穷大的电阻。也就是说,当加在它上面的电压低于其阈值时,它相当于一个断开状态的开关

2.当加在压敏电阻上的电压超过它的阈值时,流过它的电流激增,它相当于阻值无穷小的电阻。也就是说,当加在它上面的电压高于其阈值时,它相当于一个闭合状态的开关

 

产品适用领域:

电源系统浪涌抑制器安防系统电动机保护汽车电子系统家用电器

实例分享:

①开关按键;

②音频线路;

I/O接口;

④车载LAN接口;

 

一、开关、按键、按钮、连接端子等输入输出部的ESD/浪涌保护

通过在输入输出部以并联方式连接贴片压敏电阻,在节约空间的同时,还是一项高效的ESD对策。

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二、音频(声音)线路的ESD/浪涌保护

耳机/头戴耳机插孔,由于会频发插拔RCA插头,因此在插入带电的RCA插头时会产生ESD,从而在设备内部进行气体放电的可能性很高,为此必须使用保护器件进行应对。

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三、I/O接口的ESD/浪涌保护

1RS-232C/RS-423是连接电脑(主机)与外围设备(终端)的串行端口接口标准。在拔出连接器时会造成ESD影响,因此作为对策,需要向各个输入输出插针连接贴片压敏电阻。使用阵列类型贴片压敏电阻后便可实现节省空间以及ESD对策的效果。

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2、RS-422/RS-485是使用双绞线的差动传输方式接口,其可进行1km以上的远距离传输。差动信号的电磁失真会引发共模噪音,因此除了用于ESD对策的贴片压敏电阻之外,还会搭载共模滤波器。

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3、USB SS(SuperSpeed)USB3.0USB3.1USB2.0的高端规格。数据传输速度为5Gbps,达到USB2.0的大约10倍,实现了超高速传输。USB2.0USB3.0中的贴片压敏电阻使用示例如下所示。同时还展示了阵列类型运用示例。用于多个端口时可削减贴装面积。

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4HDMI是用于电视机与DVD刻录机等AV设备之间进行连接的高速差动接口,LVDS是用于在电子设备内部基板与基板之间进行连接的高速差动接口。由于线的数量较多,因此小型阵列类型贴片压敏电阻可有效削减贴装面积。

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四、车载LAN接口的浪涌/噪音对策

1、车载电子设备按照通用接口规格进行连接,并由作为车载网络系统的车载LAN构成。根据通信速度不同,车载LAN拥有多个种类。

LINCAN是电动后视镜及电动座椅等车体系统车载LAN标准,而CXPI是由LIN发展而来的新标准。其均采用贴片压敏电阻作为浪涌对策。LIN/CXPI为单端传输,串联的线圈/磁珠用于抑制差模(普通模式)噪音。CAN为差动传输,因此搭载有共模滤波器来抑制共模噪音。CAN-FD是对CAN通信规格进行扩展后的新标准。

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2、MOST是用于连接音频、视频等车载多媒体设备的车载LAN。由于MOST50可使用价格较低且重量较轻的UTP电缆(非屏蔽、双绞线),因此得到了广泛使用。

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3、车载以太网作为可通过汽车周边监控等车载摄像头拍摄到的影像等为安全及舒适行驶服务的摄像头系统车载 LAN ,因此使用数量得到了飞速增长。100Base-T1是使用UTP电缆(非屏蔽、双绞线),实现100Mbps传输速度全双工通信的车载以太网。

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