CN210898522U - 一种低成本可承受高浪涌的千兆poe浪涌防护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低成本可承受高浪涌的千兆POE浪涌防护电路，其包括对电源部分的第一防护电路和对信号部分的第二防护电路；所述第一防护电路包括作为一级浪涌防护器件的陶瓷气体放电管和作为二级浪涌防护器件的双向瞬态抑制二极管，在陶瓷气体放电管与双向瞬态抑制二极管TVS之间通过自带的网络变压器和共模电感实现退耦；所述第二防护电路包括共用所述的陶瓷气体放电管作为一级浪涌防护器件和作为二级浪涌防护器件的双向瞬态抑制二极管，陶瓷气体放电管与双向瞬态抑制二极管之间通过自带的网络变压器实现退耦。本实用新型包含了电源部分和信号部分的浪涌防护功能，电源部分可承受1.2/50‑8/20us组合波6KV的浪涌测试，信号部分可承受10/700‑5/320us组合波6KV的浪涌测试。
Description
技术领域
本实用新型涉及千兆POE浪涌技术领域，特别是一种低成本可承受高浪涌的千兆POE浪涌防护电路。
背景技术
现在行业使用的千兆POE浪涌防护方案的电源部分大部分采用的14D820K的压敏电阻作为第一级防护，47uH左右的差模电感作为退耦。由于第一级采用的是箝位型的压敏电阻，泄放能力较差，后级的瞬态抑制二极管很容易击穿短路，其次是压敏电阻的体积很大，严重影响PCB的设计；由于电源部分需要流过几百毫安的电流，所以电感体积也会比较大，成本也高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种低成本可承受高浪涌的千兆POE浪涌防护电路。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种低成本可承受高浪涌的千兆POE浪涌防护电路，其包括对电源部分的第一防护电路和对信号部分的第二防护电路；所述第一防护电路包括作为一级浪涌防护器件的陶瓷气体放电管GDT和作为二级浪涌防护器件的双向瞬态抑制二极管TVS，在陶瓷气体放电管GDT与双向瞬态抑制二极管TVS之间通过自带的网络变压器和共模电感实现退耦；所述第二防护电路包括共用所述的陶瓷气体放电管GDT作为一级浪涌防护器件和作为二级浪涌防护器件的双向瞬态抑制二极管ESD，陶瓷气体放电管GDT与双向瞬态抑制二极管ESD之间通过自带的网络变压器实现退耦。
上述技术方案中，两路所述的第一防护电路共用同一所述的双向瞬态抑制二极管TVS。
上述技术方案中，所述陶瓷气体放电管GDT的规格为SC3E8-90HM，所述双向瞬态抑制二极管TVS的规格为SMCJ58CA，所述双向瞬态抑制二极管ESD的规格为SE03D3D01GE。
上述技术方案中，所述双向瞬态抑制二极管ESD的后级串联有电阻R。所述电阻R的阻值为2.2Ω。
本实用新型的有益效果是：本改进型的千兆POE防雷器，第一级防护共用了信号和电源部分的陶瓷气体放电管GDT，节省了体积和成本，由于第一级采用的开关型的陶瓷气体放电管，泄放能力强，后端的瞬态抑制二极管TVS不易损坏；退耦器件采用网络变压器绕组和自带的共模电感，不需要用到差模电感，大大节约了成本和PCB空间。由于第一级采用的是开关型的陶瓷气体放电管GDT，泄放浪涌能力强，流入后端瞬态抑制二极管TVS的电流会减小，所以瞬态抑制二极管TVS两端的的箝位电压会降低，可以很好的保护后端电路。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，一种低成本可承受高浪涌的千兆POE浪涌防护电路，其包括对电源部分的第一防护电路和对信号部分的第二防护电路；所述第一防护电路包括作为一级浪涌防护器件的陶瓷气体放电管GDT和作为二级浪涌防护器件的双向瞬态抑制二极管TVS，在陶瓷气体放电管GDT与双向瞬态抑制二极管TVS之间通过自带的网络变压器和共模电感实现退耦；所述第二防护电路包括共用所述的陶瓷气体放电管GDT作为一级浪涌防护器件和作为二级浪涌防护器件的双向瞬态抑制二极管ESD，陶瓷气体放电管GDT与双向瞬态抑制二极管ESD之间通过自带的网络变压器实现退耦。两路所述的第一防护电路共用同一所述的双向瞬态抑制二极管TVS。所述陶瓷气体放电管GDT的规格为SC3E8-90HM，所述双向瞬态抑制二极管TVS的规格为SMCJ58CA，所述双向瞬态抑制二极管ESD的规格为SE03D3D01GE。所述双向瞬态抑制二极管ESD的后级串联有电阻R。所述电阻R的阻值为2.2Ω。
本实用新型的工作原理：
此浪涌防护电路是用于千兆POE端口，包含了电源部分和信号部分的浪涌防护功能，电源部分可承受1.2/50-8/20us组合波6KV的浪涌测试，信号部分可承受10/700-5/320us组合波6KV的浪涌测试。其中电源部分采用90V的陶瓷气体放电管（型号：SC3E8-90HM）作为第一级浪涌防护，第二级采用1500W 58V 双向的的TVS（型号：SMCJ58CA），退耦方式采用网络变压器的绕组和自带的共模电感。信号部分共用了SC3E8-90HM作为第一级防护，SE03D3D01GE作为第二级防护，退耦方式采用网络变压器。
一、电源部分
当差模浪涌对POE的电源部分冲击时，由于第一级采用了大通流的陶瓷气体放电管GDT1~4，可以泄放大部分的浪涌电流，第二级采用了1500W的大功率瞬态抑制二极管TVS1~2，能够起到精确箝位的效果，此处利用网络变压器的绕组和自带的共模电感的阻抗来作为退耦，不但节省了成本，还节约了PCB布板空间，而且浪涌防护效果较好。
当共模浪涌对POE的电源部分冲击时，通过大通流的陶瓷气体放电管GDT1~4，可以将浪涌电流直接泄放到大地上，可以起到很好的浪涌防护效果。
二、信号部分
当差模的浪涌对POE的信号部分冲击时，第一级大通流的陶瓷气体放电管GDT1~4，可以泄放大部分的浪涌电流，第二级采用了3.3V 低结电容的静电保护器件瞬态抑制二极管ESD1~4，可以将浪涌电压箝位到8V左右并且不影响正常通信，较低的箝位电压可以很好的保护后端的PHY芯片，中间采用网络变压器作为退耦，虽然网络变压器是1:1的电压比例，但是可以将浪涌的脉冲宽度缩短，因此后端的静电保护器件不易损坏。对于一些PHY芯片耐压很低的场合，还需要进一步的降低钳位电压，因此在静电保护器件后面还串联了2.2Ω的电阻，进一步降低钳位电压。
当共模浪涌对POE的信号部分冲击时，大通流的陶瓷气体放电管GDT1~4可以直接将浪涌电流泄放到大地上，可以起到很好的浪涌防护效果。
以上的实施例只是在于说明而不是限制本实用新型，故凡依本实用新型专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
Claims (5)
1.一种低成本可承受高浪涌的千兆POE浪涌防护电路，其特征在于：包括对电源部分的第一防护电路和对信号部分的第二防护电路；所述第一防护电路包括作为一级浪涌防护器件的陶瓷气体放电管GDT和作为二级浪涌防护器件的双向瞬态抑制二极管TVS，在陶瓷气体放电管GDT与双向瞬态抑制二极管TVS之间通过自带的网络变压器和共模电感实现退耦；所述第二防护电路包括共用所述的陶瓷气体放电管GDT作为一级浪涌防护器件和作为二级浪涌防护器件的双向瞬态抑制二极管ESD，陶瓷气体放电管GDT与双向瞬态抑制二极管ESD之间通过自带的网络变压器实现退耦。
2.根据权利要求1所述的一种低成本可承受高浪涌的千兆POE浪涌防护电路，其特征在于：两路所述的第一防护电路共用同一所述的双向瞬态抑制二极管TVS。
3.根据权利要求1所述的一种低成本可承受高浪涌的千兆POE浪涌防护电路，其特征在于：所述陶瓷气体放电管GDT的规格为SC3E8-90HM，所述双向瞬态抑制二极管TVS的规格为SMCJ58CA，所述双向瞬态抑制二极管ESD的规格为SE03D3D01GE。
4.根据权利要求1所述的一种低成本可承受高浪涌的千兆POE浪涌防护电路，其特征在于：所述双向瞬态抑制二极管ESD的后级串联有电阻R。
5.根据权利要求4所述的一种低成本可承受高浪涌的千兆POE浪涌防护电路，其特征在于：所述电阻R的阻值为2.2Ω。
Priority Applications (1)
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| CN201922218967.8U CN210898522U (zh) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | 一种低成本可承受高浪涌的千兆poe浪涌防护电路 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN210898522U true CN210898522U (zh) | 2020-06-30 |
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ID=71321275
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| CN (1) | CN210898522U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114552558A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-05-27 | 电子科技大学 | 一种瞬态器件与rlc器件融合的vga信号线保护电路 |
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2019
- 2019-12-12 CN CN201922218967.8U patent/CN210898522U/zh active Active
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| CN114552558A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-05-27 | 电子科技大学 | 一种瞬态器件与rlc器件融合的vga信号线保护电路 |
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