智能電視靜電保護技巧

　　以太網(wǎng)端口包括變壓器以及共模扼流圈，用于將PHY連接至外部世界。變壓器與扼流圈都可以是分立器件，但集成方案(包含RJ-45接口、電阻和電容)正變得日益普及。在任何情況下，變壓器都將提供對外部電壓的高水平共模隔離，但不提供線(xiàn)間浪涌保護。對于線(xiàn)間(線(xiàn)與線(xiàn))浪涌，電流將流入一根導線(xiàn)，穿過(guò)變壓器再返回至源頭。電流流過(guò)時(shí)會(huì )給線(xiàn)端(RJ-45端)的變壓器繞組充電。一旦浪涌消失，線(xiàn)端繞組將停止充電，并將其存儲的能量傳送給PHY芯片所在的芯片端。傳送到PHY端的脈沖信號很可能會(huì )損壞PHY芯片。

　　實(shí)現以太網(wǎng)收發(fā)器的可靠保護需要采用一組外部保護器件，它可以吸收預期的瞬變能量，將進(jìn)入的浪涌快速地降低到安全電平，但在正常工作情況下對系統沒(méi)有影響。為保證差分線(xiàn)對的信號完整性，必須對電容性負載與封裝進(jìn)行優(yōu)化。另外，每個(gè)最新以太網(wǎng)部署都會(huì )用到更高密度的電路板，因而要求保護方案占用更小的電路板空間。

　　升特公司的最新以太網(wǎng)保護方案RClamp2574N可滿(mǎn)足并超過(guò)所有上述要求。建議將其放置于變壓器的PHY端，盡可能靠近磁體。RClamp2574N可配置為保護一個(gè)千兆以太網(wǎng)的全部四對差分線(xiàn)對。如圖3所示，八個(gè)I/O引腳中的每一個(gè)都有一個(gè)低電容的控向二極管對，該器件用來(lái)將有害的浪涌電流引入內部的低壓TVS二極管?？叵蚨O管的工作電壓僅有2.5V，采用升特公司專(zhuān)利的EPD工藝技術(shù)制造。低壓導通是一個(gè)很重要的保護參數，因為很多PHY芯片都集成了ESD保護結構。這些結構并非針對承受很大的電能而設計。如果它們在外部保護實(shí)

　　現之前導通，則可能導致PHY芯片故障。典型千兆以太網(wǎng)PHY的工作電壓為2.5V，因此應選用2.5V的TVS，因為一旦器件中的有害電壓超過(guò)了保護器件的穿通電壓，2.5V的TVS會(huì )立即導通，從而有效地保護PHY芯片。

　　圖4顯示了RClamp2574N的流通型PCB走線(xiàn)。信號線(xiàn)連接到第1、2、4、5、6、7、9和10腳。第3腳與8腳連接到三個(gè)中心接地。在一個(gè)典型以太網(wǎng)應用中，這些引腳以及接地都應懸空(即不接地)。在本例中，走線(xiàn)寬度為0.005英寸。過(guò)孔用于第6、7、9和10腳的換層連接，這樣所有八根信號線(xiàn)都可采用易于實(shí)現的流通型(flow though)布局。

　　另外，RClamp2574N的線(xiàn)間典型電容為1.7pF，這個(gè)值足夠小，可避免任何數據包丟失或錯誤。

　　本文小結

　　智能電視采用的最新技術(shù)也帶來(lái)了獨特的靜電保護問(wèn)題。良好的瞬變抑制要求有最先進(jìn)的保護機制，能將瞬變電壓降低到一個(gè)安全水平，同時(shí)保持系統信號的完整性。盡早選擇正

　　確的保護方案可以防止在設計后期出現瞬變電壓威脅，消除了重新進(jìn)行設計布局所花費的不必要時(shí)間，從而在競爭激烈的消費電子領(lǐng)域實(shí)現產(chǎn)品快速上市。