Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Четверг, 21 февраля
 
 


Это интересно!

Новости


Обзоры, аналитика


Интервью, презентации

Ранее

Компенсационные конденсаторы компании Faratronic

В статье представлен обзор компенсационных конденсаторов переменного тока производства китайской фирмы Faratronic.

Ионисторы или конденсаторы с двойным электрическим слоем производства Panasonic

Ионисторы используются для систем резервного или автономного питания в самой разной аппаратуре — от сотовых телефонов до компьютеров. В статье описаны принцип работы, конструкция, области применения и преимущества этих компонентов. Рассмотрены варианты исполнения и серии ионисторов, выпускаемых фирмой Panasonic. Приведен пример расчета времени работы устройства при питании от ионистора производства Panasonic.

Новые силовые реле Omron для бытовой и промышленной электроники

Компания Omron выпускает такую широкую линейку электромеханических реле, что подходящее изделие можно найти для любой области применения: промышленная автоматизация, телекоммуникационное оборудование, транспорт, бытовая техника, измерительные приборы и т.д. Рынок бытовой техники и оборудования является для компании ключевым рынком, поэтому она уделяет пристальное внимание разработке и развитию серий реле с широким диапазоном параметров. Специально для этого специфического рынка разработаны и производятся серии силовых реле G5LE, G5LA.

 

1 сентября

Приборы защиты от перенапряжения компании STMicroelectronics



С

постоянно увеличивающейся степенью интеграции и повышением функциональности полупроводниковых приборов все более актуальной становится защита их от выхода из строя при воздействии статического электричества или наводимых помех. Так, неисправность какой-либо ключевой микросхемы приводит к выходу из строя всего, зачастую очень дорогого, оборудования, а в ответственных применениях — и к техногенной катастрофе.
Электростатические разряды и помехи могут быть как естественного, так и искусственного происхождения. К естественным можно отнести, например, разряды молний, сильно электризуемые стены и полы помещений, самого человека, который в соответствующей одежде и обуви может нанести ущерб электронным компонентам. Против воздействия естественных причин разработано много мер, к которым относятся введение экранов, использование токопроводящих материалов для зданий и одежды, заземляющих браслетов, специального паяльного оборудования и т.д.
Электромагнитные помехи искусственного происхождения вызываются функционирующей электронной аппаратурой. К ним относятся переходные процессы в приборах, неправильная трассировка СВЧ-трактов, коммутационные процессы в реактивной нагрузке и т.п.
Все эти возмущения электромагнитной среды оказывают негативное воздействие на амплитуду и форму обрабатываемых и передаваемых сигналов, вплоть до возникновения перенапряжений, перекрывающих допустимые параметры для компонентов. Как результат, микросхемы могут временно потерять работоспособность или выйти из строя.
Компания STMicroelectronics выпускает широкий спектр защитных приборов, позволяющих во многом устранить проблемы электростатики. К ним относятся ограничители выбросов напряжения (transient voltage suppressors — TVS), т.е. специальные диоды — трансилы (Transil™), имеющие очень быстрое время срабатывания, и шунтирующие диоды, называемые трисилами (Trisil™). ST также производит компоненты, защищающие линии передачи информации и телекоммуникационные интегральные схемы. Основными достоинствами всех защитных приборов являются миниатюрные габариты и низкие емкости, позволяющие передавать сигналы без искажения их формы.
Рассмотрим подробнее группы защитных приборов, выпускаемых компанией.
Трансилы действуют подобно стабилитронам, ограничивающим выбросы напряжения в защищаемых цепях. Они могут быть как одно-, так и двунаправленными. Основным показателем, характеризующим параметры трансилов, является коммутируемая (клампируемая) мощность, которая в случае дискретных приборов делится на 5 подсемейств: 200 Вт (SM2Txxx), 400 Вт (SMAJxxx), 600 Вт (P6KExxx, SMBJxxx), 1500 Вт (1.5KExxx, SMCJxxx) и 5000 Вт (BZW50xxx). В каждом наименовании указывается также рабочее напряжение трансилов. Принцип работы трансила показан на рисунке 1.
Практически мгновенное срабатывание делает их применение незаменимыми для защиты от электростатики высокочувствительных приборов, выполненных по МОП-технологии.
По принципу работы трансила выпускаются и готовые микросхемы, предназначенные для защиты линий передачи данных и высокоскоростных интерфейсов, таких как USB, DVI, HDMI, SATA и др.
Например, для защиты высокоскоростного интерфейса HDMI используется сборка HDMIULC6-4SC6, состоящая из 4-х защитных линий, выполненная в корпусе SOT23-6L и имеющая схему, которая приведена на рисунке 2.

Рис. 1. Формы напряжения и тока через трансил

Рис. 2. Структура диодной сборки HDMIULC6-4SC6

Диоды этой сборки имеют очень малое время срабатывания и минимальную емкость, что позволяет использовать сборку также для защиты следующих высокоскоростных интерфейсов:
– IEEE 1394a/b/ — до 3,2 Гбайт/с;
– USB2.0 — до 480 Мбайт/с;
– Ethernet — 10/100/1000 Мбайт/с.
Для защиты интерфейсов RS-232/422/423/485 используются диодные сборки серии ITAxxx в корпусе SO, которые, как правило, имеют подобную структуру.
Сборки ITA рассчитаны на защиту от различных фиксированных напряжений, т.е. если RS-232 имеет напряжение физического уровня ±12 В, то для него используются сборки ITA18Bx или ITA25Bx c порогом срабатывания 18 и 25 В, соответственно, а для защиты RS-423 с напряжением ±6 В имеется сборка ITA10Bx, срабатывающая при напряжении выше 10 В. Последняя цифра, обозначенная как x, определяет тип корпуса SO8 или SO20 с различным количеством диодов.
В таблице 1 приведены основные продукты и компоненты, защищающие их от электростатических перегрузок.

Таблица 1. Продукты и их защитные компоненты

Защищаемый продукт

Название защиты

Линии передачи информации

DAxxx, DALCxxx

Высокочувствительное оборудование

ESDAxxx, ESDALCxxx

HDMI-интерфейс

HDMIxxx, HDMIULCxxx

Power over Ethernet

PEP01xxx

Интерфейс RS232/422/423/485

ITAxxx

Интерфейс USB

USBxxx, USBULCxxx

Интерфейс LVDS

DSILCxxx

Интерфейс DVI

DVIULCxxx

Интерфейс LIN

ESDLINxxx

Интерфейс SATA

SATAULCxxx

Датчики средств автоматизации

SPT01xxx

Таблица 2. Перечень специализированных сборок

Защищаемый продукт

Название защиты

Телекоммуникационные реле

ТНВТххх

Схемы абонентского доступа

LCPxxx, LCDPxxx

Телефонные линии и офисные АТС

CLP30xxx

Вторичная защита для DSL-линий

DSL01xxx

ISDN-интерфейс

TPIxxx

T1/E1-интерфейс

TPN3021

Ethernet-интерфейс

ETP01xxx

Телекоммуникационные терминалы

TSIxxx

Телекоммуникационные линии

TPP


Использование специализированных микросхем для защиты соответствующих интерфейсов существенно повышает степень защищенности устройства, т.к. специалисты компании ST разрабатывают их оптимальным образом, учитывая все существующие тонкости и нюансы. И, хотя подобное решение может оказаться несколько дороже, чем использование аналогичных дискретных приборов, однако уменьшение времени разработки и экономия места на плате являются существенными преимуществами в пользу специализированных решений.
Трисилы представляют собой диоды, которые в нормальном состоянии имеют высокое сопротивление. Когда напряжение на трисиле превышает допустимое значение, диод включается и становится коротко замкнутым элементом, защищающим нагрузку от выхода из строя. Основным параметром трисила является коммутируемый ток, согласно которому выделяются 4 группы дискретных диодов: 30 А (SMP30xxx), 50 A (SMP50xxx), 80 A (SMP80MCxxx) и 100 А (SMP100LCxxx). Принцип работы трисила показан на рисунке 4.

Рис. 3. Структура диодной сборки ITAxxB1

Рис. 4. Формы напряжения и тока через трисил

Основным применением является защита аналоговых и цифровых телефонных линий типа xDSL, T1/E1, ISDN, а также офисное и терминальное оборудование, где используются телефонные линии — телефоны, факсы, модемы. В качестве примера на рисунке 5 приведена схема защиты линии, работающей по протоколам T1/E1 или Ethernet.
На основе трисил-технологии компания выпускает широкий спектр защитных приборов для телекоммуникационного оборудования, специально разработанных для конкретных применений.
Следует отметить, что подобные компоненты для защиты электрических цепей созданы не столько из здравого смысла разработчиков электронных компонентов, сколько являются следствием регламентирующих международных стандартов. Эти стандарты жестко определяют условия работы оборудования. Все защитные приборы должны удовлетворять требованиям этих стандартов. В настоящем обзоре не имеет смысла описывать все стандарты — достаточно сказать, что их около десятка и в любой спецификации защитного прибора обязательно указываются названия стандартов, на основе которых разработан тот или иной тип защитного электронного компонента.

Рис. 5. Структура диодной сборки TPN3021 

Рис. 6. Структурная схема полевого транзистора STP11NK40Z (буква Z означает наличие стабилитронов в транзисторе)

Следует также заметить, что в особо чувствительные компоненты разработчики встраивают элементы защиты от статического электричества. Например, очень чувствительным в этом плане является полевой транзистор, и при его разработке в цепь затвор-сток включаются стабилитроны, защищающие от пробоя затвор транзистора, как показано на рисунке 6.



Вы можете скачать эту статью в формате pdf здесь.
Оцените материал:

Автор: Александр Райхман, менеджер по развитию бизнеса STMicroelectronics, ЗАО «Компэл»



Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать





 

Горячие темы

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2019 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты