智能電網(wǎng)端口保護：這不是一顆“料”在戰斗!

　　今天，做一個(gè)產(chǎn)品或系統的電路保護方案，特別是智能電網(wǎng)等工業(yè)應用的端口保護設計，就像是組織一場(chǎng)足球比賽的防御戰：你需要有大牌的球(yuan)星(jian)，還需要有將他們捏合在一起的戰術(shù)，去抵御來(lái)自對手的每一次可能的“進(jìn)攻”。這其中的門(mén)道兒不少，但也有套路可尋，今天我們就來(lái)看看世健(Excelpoint)作為工業(yè)電路保護界的“豪門(mén)”，是怎么玩兒的。

　　那些明星元件

　　先來(lái)細數一下世健帳下那些在智能電網(wǎng)上可堪重用的電路保護元件“球星”，它們大多來(lái)自Bourns公司，每顆料都很有“料”。比如：

　　TBU高速保護器：作為基于MOSFET半導體技術(shù)的電路保護器件，其過(guò)流保護的響應速度極快，一般只需200nS就可確保將浪涌電流隔絕在外，與速度慢、耐壓低的PPTC等過(guò)流保護器件相比，優(yōu)勢明顯。同時(shí)TBU可以阻擋850V的高壓，具有雙向保護的特性，可自恢復，線(xiàn)路上產(chǎn)生的容性小。因此它自誕生之日起，一直是Bourns公司引以為傲的明星器件。

　　TCS高速保護器：同樣采用了半導體工藝的限流器件，同樣很快，響應時(shí)間僅50nS(其他的限流保護元件通常是毫秒級)，精度高、無(wú)損耗、可靠性強，為超高速差分線(xiàn)提供過(guò)流保護。

　　GDT氣體放電管：不可或缺的過(guò)壓保護元件。而B(niǎo)ourns產(chǎn)品的特異之處，在于其開(kāi)發(fā)了一種創(chuàng )新的FLAT皺接工藝GDT，令GDT的尺寸大大瘦身，同時(shí)保持了其電氣隔離能力和電路處理能力，在業(yè)界獨樹(shù)一幟。

　　TISP晶閘管：一種與MOV和TVS不同的固體放電管，由于采用半導體工藝，響應速度更快，壽命比GDT長(cháng)，主要用于信號回路的防雷保護，可在納秒級時(shí)間內將電壓箝位于比擊穿電壓更低的0V的水平上。

　　Power TVS：顧名思義，是高功率的TVS，通流量大，工作范圍寬，適用于電力和工業(yè)領(lǐng)域。和MOV相比，PTVS提供了更加嚴格的箝位電壓，沒(méi)有損耗機制，可以提供更可靠的保護。

　　SPD浪涌保護器：實(shí)力選手，額定電流可達100千安，而競爭對手只有幾十千安。

　　實(shí)際上，除了上述的幾個(gè)明星產(chǎn)品，對于要求完整的初級、二級、三級安全防護的工業(yè)系統，世健科技還可提供更全面的Bourns電路保護元器件，可以說(shuō)其在比賽中的“板凳深度”還是相當可觀(guān)的。

　　圖1：智能電網(wǎng)端口防護三級保護，以及備選元器件

　　戰術(shù)演練：完整解決方案

　　當然，如我們在文章開(kāi)頭時(shí)所說(shuō)，全面可靠的電路保護單靠堆砌明星是不夠的，還需要基于實(shí)戰的需要，根據每個(gè)元器件的特點(diǎn)，形成針對性的“戰術(shù)方案”，才能確保萬(wàn)無(wú)一失。

　　世健在智能電網(wǎng)端口保護上，已經(jīng)形成的多套“戰術(shù)演練”，即完整的解決方案，包括RS232、RS485/RS422、CAN、以太網(wǎng)、USB、SIM 卡ESD防護等等。

　　在這些方案的設計中，世健從三個(gè)方面進(jìn)行了縝密的考慮。一是從實(shí)際應用的安規要求出發(fā)選擇最適合的元器件組合，畢竟滿(mǎn)足安規是硬道理。二是根據元器件自身的特點(diǎn)相互補位，取長(cháng)補短。比如TUB雖然在電流保護響應速度等性能上獨步天下，但是耐受瞬態(tài)高壓沖擊方面是個(gè)弱點(diǎn)，因此就需要和高性能的GDT配合使用，才更為穩妥，這必須是在方案中考慮到的。三是盡量選擇核心料號，最大限度保護客戶(hù)在價(jià)格、供貨保障方面的利益。通過(guò)上述三方面的考慮，才能確保最終方案的有效性和可行性。

　　可以說(shuō)，在智能電網(wǎng)端口保護的戰斗中，來(lái)自Bourns公司的明星元器件產(chǎn)品提供了基本面的支撐，世健針對性的戰術(shù)方案讓每個(gè)元器件的特長(cháng)得以充分發(fā)揮，進(jìn)而盤(pán)活了全局。如果要做個(gè)總結的話(huà)，那就是——在電路保護這件事兒上，永遠不是一顆“料”在戰斗，好的整體方案才能讓你從頭贏(yíng)到尾。

　　圖2：RS232端口保護方案

　　圖3：RS485端口保護方案

　　圖4：RS422端口保護方案

　　圖5：CAN端口保護方案

　　圖6：以太網(wǎng)端口保護方案

　　圖7：USB端口保護方案

　　圖8：SIM卡ESD保護方案