的SIDACtor保护晶闸管

SIDACtor®设备选择标准

选择当SIDACtor®装置,使用以下标准:

断态电压(V数字版权管理

在V数字版权管理SIDACtor元件的最大工作电压必须大于所述电路的最大工作电压SIDACtor®装置保护。

实施例1:对于POTS(普通的旧式电话服务)应用,将最大工作环电压(150 VRMS)转换为峰值电压,并增加中央办公室电池的最大直流偏置:

  • 150V的RMSv2 + 56.6 VPK= 268.8 VPK
  • ∴V数字版权管理> 268.8 V

实施例2:对于ISDN应用,将直流电源的最大电压加到传输信号的最大电压上(对于美国应用,u接口不会有直流电压,但欧洲和日本的ISDN应用可以):

  • 150V的PK+ 3 VPK= 153 VPK
  • ∴V数字版权管理> 153 V

切换电压(V小号

在V小号SIDACtor®设备应该比其保护的部件的瞬时峰值电压额定值等于或更少。

实施例1:V小号= V继电器故障

实施例2:V小号= SLIC VPK

峰值脉冲电流(I

对于不要求额外的串联电阻的额定浪涌电流电路(我)的SIDACtor®设备应大于或等于适用法规要求的抗雷电试验相关的浪涌电流(IPK):

  • 一世=我PK

对于使用附加串联电阻的电路,浪涌电流额定值(I)的SIDACtor®设备应大于或等于适用法规要求的抗雷电试验相关的可用浪涌电流(IPK(可用)):

  • 一世=我PK(可用)

最大可用浪涌电流除以峰值浪涌电压来计算(VPK)由总电路电阻(R):

  • 一世PK(可用)= VPK/ R

对于纵向浪涌(尖头接地、环形接地),R为尖端和环计算:

  • [R资源= VPK/一世PK
  • [R= R小费+ R资源
  • [R= R+ R资源

对于金属浪涌(尖 - 塞环):

  • [R资源= VPK/一世PK
  • [R= R小费+ R+ R资源

实施例1:调制解调器制造商必须通过TIA-968-A的A型浪涌要求没有任何串联电阻。

  • 一世PK= 100 A,10x560微秒
  • IPP = 100a, 10x560秒
  • 因此,无论是“B”级或“C”的额定SIDACtor®设备将被选择。

实施例2:线卡制造商必须通过GR 1089的冲击要求,尖端和环的冲击要求为30 O。

  • 一世PK= 100 A,10×1000微秒
  • VPK= 1000 V
  • [R资源= VPK/一世PK= 10 O
  • [R= R资源+ R小费= 40°
  • 一世PK(可用)= VPK/ R= 1000 V / 40ö
  • ∴我= 25

保持电流(IH

因为TIA-968-A 4.4.1.7.3指定对登记的终端设备不超过140毫安直流每导体短路的条件下,对保持电流SIDACtor®装置被设定为150毫安。

对于特定的设计标准,保持电流(IH)的SIDACtor®设备必须比能的操作和短路条件期间被供给的直流电流大。

关闭状态电容(CØ

假设插入损耗的临界点为原始信号值的70%,则SIDACtor®设备可在大多数应用中具有传输速率达30MHz的使用。对于传输速度大于
30兆赫,强烈建议新的MC系列。

监管要求

由于服务中断和故障的网络设备,所带来的巨大成本电话服务提供商已经采用了各种规范,以规范电信产品,他们购买的可靠性和性能。在欧洲和许多远东地区,最常见的标准是ITU-T K.20和K.21。

在北美,大部分运营公司的基础上的NEB要求包含GR1089的要求,TIA-968-A(旧称FCC第68部分),以及UL 60950-1。

这部分是现有文档的大意和不覆盖全部上市推荐,标准或规范要求。该信息旨在用于仅作为参考。更多详细参数规格,获得适当的源引用文档。

SIDACtor®家族描述

宽带优化™保护

宽带优化产品™系列的重点是解决性能和宽带设备监管要求。该宽带优化家庭,凭借其广泛的解决方案提供了解决的DSL设备独特的保护需求(最高VDSL)所需的选项的应用,以及以太网(高达1000BaseT的)。优化是使用最小化设备电容对宽带信号的负面影响的专有和专利的方法来实现的。该宽带优化家庭提供过压保护解决方案,有助于应用程序符合Telcordia GR-1089第4期,和ITU-T建议K.20,K.21,K.44和K.45。

SLIC保护

SLIC系列产品侧重于解决的SLIC(用户线路接口电路)芯片组特有的保护需求。该系列产品提供固定电压Battrax®电池跟踪保护解决方案能够保护SLIC设备免受由雷击和AC电源交叉瞬变。该SLIC家庭提供过压保护解决方案,有助于应用程序符合Telcordia GR-1089第4期,和ITU-T建议K.20,K.21,K.44和K.45。

LCAS保护

LCAS产品系列主要针对线路接入开关(LCAS)的特殊保护需求。这个系列采用专门为LCAS器件设计的非对称设计。该LCAS家庭提供过压保护解决方案,有助于应用程序符合Telcordia GR-1089第4期,和ITU-T建议K.20,K.21,K.44和K.45。

基带保护

基带产品系列专注于解决基带电信设备(如语音、调制解调器和DS1)的性能和监管要求。他们提供过压保护解决方案,帮助应用符合Telcordia GR-1089问题4、ITU-T建议K.20、K.21、K.44和K.45,以及TIA-968-A。

高浪涌电流保护

高冲击电流产品用于高暴露的环境中使用非常强大的固态保护装置的一个独特的家庭。该家族包括专为初级保护诸如细胞和TO-220设备而设计的产品。该高冲击电流家也有能够满足为5kA 8 /20μs的在极端条件下使用的装置。用于增强的二次保护的要求,能够1000A 2 /10μs的一个d-额定装置处于DO-214封装。该高冲击电流保护家庭提供过电压保护解决方案,帮助应用程序符合Telcordia GR-1089第4期,和ITU-T建议K.20,K.21,K.44和K.45。

SIDACtor®家庭应用选择表

电信应用 宽带优化™保护 SLIC保护 基带保护(语音DS1) LCAS保护 高浪涌电流保护
ADSL
ADSL2 / 2 +
VDSL
VDSL2
HDSL2 / 4
ISDN
以太网10/100 / 1000BaseT的
VoIP FXO
VoIP FXS
负振铃SLIC
正负振铃SLIC
LCAS继电器
POTS电话,有线和无线
MDC调制解调器
PCI调制解调器
多功能打印机传真
T1 / E1 / j - 1 (DS1)
保安系统
初级保护模块
二级保护模块-条保护器
低线对数安装
有线电视功率放大器
基站

SIDACtor®建设和运营

SIDACtor装置是用于保护敏感电路免受由雷击引起的浪涌,感应耦合尖峰,和AC电源故障条件的电气干扰晶闸管装置。该独特的结构和晶闸管的特性被用于创建具有精确和可重复的导通与低电压过冲和高浪涌电流能力特性的过电压保护装置。

主要参数

关键参数SIDACtor设备V数字版权管理一世数字版权管理V小号一世HVŤ(请参阅第11页图1.3)。

V数字版权管理是设备(也称为关态电压)的重复峰值关断状态电压等级和是AC和DC电压的连续峰组合,其可以被施加到SIDACtor设备在其断开状态的状态。

一世数字版权管理是漏电流的最大值,从V的应用效果数字版权管理

开关电压(V小号是随后的部件可以一个快速上升(100 V /μs的)过电压状况期间经受的最大电压。

保持电流(IH是保持装置在导通状态所需的最小电流。

导通状态的电压(VŤ是整个传导过程中穿过器件的最大电压。

手术

该器件工作很像一个开关。在关闭状态下,该装置表现出泄漏电流(I数字版权管理)小于5μA,使其不可见的其保护的电路。作为瞬时电压超过了设备上的A数字版权管理时,器件开始进入具有类似雪崩二极管特性的保护模式。当有足够的电流时(I小号),则设备切换到接通状态时,从分流它所保护的电路中的浪涌。而在导通状态,该装置是能够吸收大量的电流,因为低电压降(VŤ)在器件。一旦流过器件的电流被中断,或者一个或低于最低值保持电流(IH),设备复位,返回关机状态。如果我超过额定值时,装置通常成为永久短路。

物理

该设备是一个半导体器件,其特征为具有交替导电的四层:PNPN(下面的图1.2)。四个层包括发射层,上基体层,一中间区域层,以及下基体层。发射极有时被称为一个阴极区,与下基体层被统称为阳极区。

图1.2双向的几何结构SIDACtor设备

SIDACtor_Tech

作为跨器件的电压增加并超过了设备上的A数字版权管理时,穿过中心结的电场达到足以引起雪崩倍增的值。当雪崩倍增发生时,器件的阻抗开始下降,电流开始增加,直到器件的电流增益超过单位。一旦超过统一,设备开关从高阻抗(在V测量小号)到低阻抗(在V测量Ť),直到流过装置的电流被其保持电流以下减少(IH)。

过压保护比较

对于过电压保护的四个最常用的技术如下:

  • SIDACtor®设备
  • 气体放电管(GDTs)
  • 金属氧化物压敏电阻(MOV)
  • TVS二极管

所有四个技术连接与电路的保护平行,并且当与一个电压偏置小于其各自的阻塞电压所有表现出高的关态阻抗。

SIDACtor®设备

一种SIDACtor®设备是可以被认为是无栅极晶闸管装置的PNPN器件。当超过其峰值断状态电压(V数字版权管理), 一种SIDACtor到设备的开关电压内(V®装置将钳位瞬态电压小号) 评分。然后,一旦流过电流SIDACtor设备超过其开关电流时,设备将撬开并模拟短路状态。当电流流过时SIDACtor®设备小于装置的保持电流(IH)时,SIDACtor®装置将复位并返回到其高断态阻抗。

优势

的优势SIDACtor®设备包括其快速响应时间(图1.1),稳定的电特性,长期可靠性和低电容。同时,由于SIDACtor®装置是消弧装置中,不能由电压损坏。

限制

由于SIDACtor®装置是消弧装置中,它不能被直接跨接在AC线路上使用;它必须被放置在负载的后面。如果不这样做将导致超过SIDACtor®设备的最大导通电流额定值,这可能会导致装置进入永久短路状态。

应用

虽然在其他应用程序中,SIDACtor®设备主要用作电信和数据通信电路中的原理过电压保护器。对于此领域以外的应用程序,请遵循“SIDACtor®设备选择标准”。

气体放电管

气体放电管(气体放电管)是充有惰性气体并盖在与电极的每个端部玻璃或陶瓷封装。当瞬态电压超过器件的直流击穿额定值,电压差使气体管火的电极,从而产生的电弧,这反过来又电离管内的气体和用于瞬时到提供低阻抗路径跟随。一旦瞬时下降直流保持电压和电流,所述气体管返回到其断开状态的下方。

优势

气体放电管具有高浪涌电流和低电容的评分。额定电流可高达
20千安,并且电容的评分可以是低至1 pF的具有零伏偏置。

应用

由于气体放电管具有较高的喘振额定值,通常用于初级保护。然而,它们对高频元件的低干扰使它们成为高速数据链路的候选。

金属氧化物压敏电阻

金属氧化物压敏电阻(MOVs)是一种双导通孔组件,通常形状为盘状。由烧结的氧化物制成,在原理上相当于两个背对背的PN结,MOVs通过降低其电阻作为电压施加。

优势

由于电涌的MOV功能是由它们的物理尺寸决定,高浪涌电流额定值是可用的。另外,由于被的MOV夹紧装置,它们可以被用作次级交流电源线路的应用瞬态保护。

应用

虽然的MOV是从许多电信应用(比一次性设备等)中使用限制,其中需要的夹紧装置和严格的电压公差不是它们在交流应用是有用的。

TVS二极管

瞬态电压抑制器(TVS)二极管夹紧件,后者构造成具有背到背PN结电压抑制器。期间导通,TVS二极管创建由作为电压跨其端子施加改变它们的电阻的低阻抗路径。一旦电压被移除时,二极管将关闭并返回到其高截止状态阻抗。

优势

因为TVS二极管是固态器件,它们不疲劳也不做,只要它们在其指定的范围内操作的电参数发生变化。TVS二极管有效地遏止快速上升的瞬态和非常适合于那些不需要大量的能量被分流的低电压应用。

应用

由于它们的低的额定功率,TVS二极管不被用作Tip和Ring两端主接口保护器,但它们可以作为嵌入的电路内次级保护。

高于dv/dt的水平

下面示出之间的峰值电压比较Firgure 1.4SIDACtor®器件,气体放电管(GDT),金属氧化物压敏电阻器(MOV),以及TVS二极管,所有与标称对峙的额定电压的230 V X轴表示电压的dv / dt的(上升相对于时间)施加到每个保护器,和Y轴表示跨越每个保护器的最大电压降。

图1.4过冲电平与dv / dt的

电信保护

因为早期电信设备用部件,例如机械式继电器,线圈和真空管构造,这是多少有些免疫闪电和功率故障情况。但是,随着一步一步的交换机和数字环路载波已让位给更现代的设备,如多路复用器,路由器,网关和IP交换机,对于保护该设备免受雷击造成和电力故障条件的系统瞬变的需求增加。

闪电

雷暴期间,瞬态电压由经由接地电流输入悬索的或通过埋地电缆的导电屏蔽闪电电流感应到电信系统。

当这发生时,通过该电缆的导电屏蔽的当前行进产生上在端接端塞尖和塞环导线两者上的电压相等。称为纵向电压浪涌,与此条件相关联的峰值和波形取决于瞬时向下行进在电缆和与该电缆的构造与材料的距离。

虽然闪电感应浪涌总是纵向的性质,从终端设备和初级保护的不对称操作得到的不平衡会导致金属瞬变为好。的尖端至环浪涌通常被认为是在终端设备和是主要的原因,大多数管理机构要求的电信设备为具有两个纵向和金属浪涌保护。

电源故障

另一个系统暂态这是电信电缆经常发生在暴露于AC电源系统。以不同,其可被分类为直接型电力故障,功率感应,和地电位升高暴露水平共同使用两极,沟槽和地线的结果。

当电源线,使直接接触的电信电缆直接发生电源故障。直接接触通常是折断的树木,冬季结冰,强雷暴和车辆事故造成的。直接电源故障可能会导致大电流的存在就行了。

其中电力电缆和通讯电缆靠近日久彼此电源感应是常见的。在系统瞬变电缆结果之间的电磁耦合被感应到所述电信电缆,这反过来可导致过度加热和火灾在位于电缆末端的终端设备。

地电位升高是流入地大故障电流的结果。由于变化的土壤电阻率和多点接地,系统的电势差可能导致。

闪电

闪电是自然界最常见的和危险的现象之一。在任何一个时间,约2,000雷暴在全球的进展,雷击大地每秒超过100次。据IEEE C.62,期间在美国闪电单一年份的罢工每平方英里52倍的平均,造成100人死亡,250名受伤,在对设备财产损失超过1亿美元。

闪电现象

闪电是由典型雷暴期间的雨、冰、上升气流和下降气流的复杂相互作用造成的。云内雨滴和冰的运动导致雷云顶部和底部大量积聚电荷。通常,正电荷集中在雷暴顶部,而负电荷聚集在底部附近。直到两个电荷之间的电位差大到足以克服它们之间空气的绝缘电阻时,闪电本身才会发生。

闪电的形成

云对地闪电开始形成的负电荷的水平包含在较低水平的云开始增加并吸引位于地面的正电荷。当负电荷的形成达到其峰值电平,称为阶梯先导电子的浪涌开始头朝向大地。在50米的增量移动,阶梯先导发起针对雷击的电通路(渠道)。随着阶梯先导移动靠近地面,在电子的肯定流之间的正电荷和负电荷的结果相互吸引而从地上拉至阶梯先导。带正电荷的流被称为拖缆。当电子流和阶梯先导接触时,它完成了云和地面之间的电路。在那个瞬间,电子的爆炸性流动行进到地面上的光的一半速度并完成闪电的形成。

闪电箭

的闪电效果初步闪光灯阶梯先导流光进行连接导致电流接地导通时。随后招(3-4)如出现大量的负电荷移动更远了阶梯先导。称为返回冲程,这些后续螺栓加热空气的温度超过50000°F和使以闪电相关联的闪烁闪光。最闪电的总持续时间500毫秒和至少一个第二持续之间。

在雷击期间,相关电压在20,000 V到1,000,000 V之间,而电流平均在35,000 a左右。然而,与闪电有关的最大电流已被测量到高达300,000 A。

约10个闪电关键事实

  1. 闪电平均每秒击中地球100次。
  2. 雷击会影响计算机及其他电子设备只要一公里以外。
  3. 闪电引起的电源,数据通信,和信号和电话线的瞬态过电压(非常快的电涌)。这些浪涌然后执行并影响脆弱的设备。
  4. 有风险的电子设备包括电脑及周边设备,楼宇管理系统,IP-PBX系统,CATV设备,消防和安防系统,PoE系统和照明阵列。
  5. 瞬态过电压会导致瞬间损坏设备及其电路,导致成本和漫长的停机操作和潜在的损害,并可能会导致故障几周或几个月后。
  6. 与防雷装置的建筑物,即使设备仍处于极大的风险,结构性保护的目的是防止建筑物损坏和防止生命损失。
  7. 虽然大多数企业都处于危险之中,校园或者多建设网站往往特别容易受到伤害。
  8. 闪电可以和不罢工在同一个地方,可以打击同一地点多次。已经遭受了一次网站被证明是脆弱的,往往数月之内再次受到影响。
  9. 保护电子系统不受瞬态过电压损害的成本只是损坏成本的一小部分。
  10. Littelfuse的设计和制造质量的防雷设备。

冲击波形的不同标准
GR 1089-CORE
ITU-T K.20和K.21
TIA-968-A(以前称为FCC第68部分)
TIA-968-A(以前称为FCC第68部分)
IEC 61000-4-2,4-4和4-5摘要
中国内地的标准,YD / T 950-1998
中国内地的标准,YD / T 993-1998
中国内地的标准,YD / T 1082至2000年
认证及认可管理
人民共和国的中国的
UL 497
UL 497A
UL 497B
UL 497C
UL 497D
UL 60950-1 2ND

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