【技术解析】以太网口防雷设计001【干货来了】

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  S; `* {  S5 w     某个产家的推荐设计图有十个，很多防雷器件公司都会推出他们的设计，大同小异，技术能力也会有很大差距，一般而言器件商EMC工程师未必很专业，不过一些大型器件商则另当别论，比如美国的littlefuse、中国的槟城等，一些EMC工程师转行去做销售，且他们接触到的公司众多，案例也多，所以最终提供的很多方案也有实战意义。然而即便如此，很多小型设计企业因为成本压力的原因，改用一些廉价芯片，耐受力差，用这类设计方案未必能有效果。因此设计者要综合考虑这些因素，弄清楚其中的原因。要知道人的记忆力随着年纪越来越大会遗忘得多，那么多的接口电路是一定记不住的，本贴只说该厂家推荐的设计图中的前三个。
: C# j5 v1 Q% E: `" ]& T0 r    这三个电路大同小异，前方主要用气体放电管GDT进行第一级别的防雷，而后面的TVS管进行残压钳制，TVS当然还可以泄放ESD。这里涉及到GDT的选型和TVS的选型。GDT这里的案例中有三个，一个是插脚式样的三脚GDT，体型很大，一个是贴片式的三脚GDT，还有一个是贴片2脚的GDT。我个人倾向于插脚类的GDT，当然针脚需要减掉过长的部分，之所以不愿选用贴片式，是因为有些时候机器回流焊的漏焊或者焊接不到位，会造成雷击产生火花。

- \+ _2 Q' {, E! T    在考虑实际选用GDT的时候，需要注意其测试的等级和性能，网口由于是平衡线，因此测试的波形是10/700us，测试等级2kV-6kV，根据各个厂家以及产品应用的环境而来设定，室内产品等级整体偏低于室外设计。GDT一般单独使用的时候，性能会急剧下降，一般我们的测试大多都是10次，你们知道为什么是10次么？为什么有1.2/50和10/700两类，难道电源线和网线同时遭遇雷击的情形还不同？我们在即将推出的专业课程里会告诉大家，这里只是一个题外话。
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     我们以4kv等级为例，短路峰值电流100A，10/700us，对于1.2/50us而言，大约是五倍的能量。也就是说我们要达到500A的峰值电流。需要注意的是产品在运行5年之后，能不能达到这样的效能，保守设计考虑50次的雷击，如果宽松的话，至少也需要考虑10次这样的雷击之后还能有如此性能。GDT的性能衰退非常明显，1次，10次，100次雷击后的性能表现差得太多。这类数据需要问厂家要相关的datasheet，不是所有的datasheet都会提供这类数据。
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* L& p4 g$ U% W5 m    很多厂家做出了一些过于苛刻的做法，比如对一对差分的两根线之间也进行，我个人认为是没有必要的，网线中的8根线同时被感应雷击的时候是一起承担这种伤害，且双绞线的做法不至于两根线之间的压差相差极大。另外需要注意，即便只用网线中的两对，另外两对也不能空悬，必须端接接地，否则在雷击时，网线水晶头空置的铜线点会拉电弧。
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