چگونه دیودها در دستگاه های ارتباطی POE محافظت از انزوا را ارائه می دهند؟

1. بررسی اجمالی اصول فناوری POE
فناوری POE مبتنی بر استاندارد IEEE 802.3 است و قدرت DC را از طریق جفت کابل های بیکار یا داده کابل های اترنت منتقل می کند. اصل اساسی کار این است که PSE (تجهیزات منابع منبع تغذیه) PD (دستگاه مجهز) را شناسایی و شناسایی می کند ، و پس از تأیید اینکه PD از POE پشتیبانی می کند ، 48V DC را به PD می دهد. PD پس از دریافت قدرت ، ولتاژ را به سطح ولتاژ مورد نیاز برای دستگاه از طریق مدار تبدیل داخلی DC-} DC تبدیل می کند و برق را به دستگاه فراهم می کند.
2. استفاده از انزوا از دیودها در دستگاه های ارتباطی POE
(1) محافظت از قدرت معکوس
اصل: در دستگاه های ارتباطی POE ، معکوس کردن منبع تغذیه یک عمل خطای رایج است که ممکن است باعث آسیب به مدارهای داخلی دستگاه شود. یک دیود دارای هدایت یک طرفه است. هنگامی که به صورت سری با ترمینال ورودی برق وصل می شود ، دیود انجام می شود و منبع تغذیه به طور عادی هنگامی که قطبیت قدرت درست باشد ، قدرت را تأمین می کند. هنگامی که قطبیت منبع تغذیه معکوس می شود ، دیود قطع می شود و از عبور جریان و محافظت از اجزای الکترونیکی در داخل دستگاه جلوگیری می کند.
مورد: یک برند خاص از دوربین شبکه POE ، حفاظت از اتصال معکوس Schottky Diode را در ترمینال ورودی برق تصویب می کند. دیودهای شوتکی مزایای کاهش ولتاژ رو به جلو و سرعت سوئیچینگ سریع را دارند که می تواند به طور موثری تلفات ورودی منبع تغذیه را کاهش دهد. در عین حال ، آنها می توانند به سرعت به موقعیت های منبع تغذیه معکوس پاسخ دهند ، جریان را به موقع قطع کنند و از اجزای کلیدی مانند سنسورهای تصویر و پردازنده ها در داخل دوربین محافظت کنند.
(2) انزوا سیگنال
اصل: در دستگاه های ارتباطی POE ، سیگنال های داده و سیگنال های قدرت منتقل شده از طریق همان کابل اترنت ممکن است باعث تداخل متقابل شود. از دیودها می توان برای ساخت مدارهای جداسازی سیگنال ، جداسازی سیگنال های داده از سیگنال های قدرت و بهبود کیفیت و پایداری انتقال سیگنال استفاده کرد. به عنوان مثال ، با استفاده از فناوری جداسازی Optocoupler ، از دیودها برای تهویه سیگنال در پایانه های ورودی و خروجی اپتوکوپلر برای دستیابی به انزوا الکتریکی استفاده می شود.
مورد: در برخی از سوئیچ های درجه صنعتی POE ، از فناوری جداسازی Optocoupler برای بهبود توانایی تداخل ضد {{0} استفاده می شود. در قسمت ورودی Optocoupler ، از یک دیود برای محدود کردن و شکل دادن سیگنال ورودی استفاده می شود ، و اطمینان می دهد که دامنه و شکل موج سیگنال نیازهای کار Optocoupler را برآورده می کند. در سمت خروجی Optocoupler ، از دیودها برای تقویت و هدایت سیگنال خروجی استفاده می شود و قابلیت رانندگی سیگنال را بهبود می بخشد. از طریق این روش ، جداسازی مؤثر سیگنال های داده و سیگنال های قدرت حاصل می شود ، و اطمینان از عملکرد پایدار سوئیچ در محیط های صنعتی سخت است.
(3) حفاظت از الکترواستاتیک افزایش یافته
اصل: دستگاه های ارتباطی POE مستعد ابتلا به ولتاژهای گذرا مانند اعتصاب رعد و برق و تخلیه الکترواستاتیک در هنگام استفاده در فضای بیرون یا در محیط های صنعتی هستند. دیودها می توانند مدارهای حفاظت از الکترواستاتیک را با سایر اجزای محافظ مانند دیودهای تلویزیون ، واریستور و غیره تشکیل دهند تا ولتاژ بیش از حد را در یک سطح امن و محافظت از اجزای الکترونیکی در داخل تجهیزات ایجاد کنند. به عنوان مثال ، دیودهای TVS به طور موازی در پایانه های ورودی و ورودی سیگنال متصل می شوند. هنگامی که ولتاژ رخ می دهد ، دیود تلویزیون به سرعت انجام می شود و انرژی ولتاژ بیش از حد به زمین را آزاد می کند و از مدار بعدی محافظت می کند.
مورد: یک مارک خاص از نقطه دسترسی بی سیم POE ، دیودهای تلویزیون را برای محافظت از الکترواستاتیک افزایش در ورودی برق و رابط آنتن برای مقابله با اعتصابات رعد و برق و تهدیدهای تخلیه الکترواستاتیک در محیط های فضای باز پذیرفته است. دیودهای TVS مزایای سرعت پاسخ سریع ، ولتاژ بستن کم و ظرفیت قدرت بزرگ را دارند. آنها می توانند به طور موثری انرژی ولتاژ را جذب کرده و از اجزای کلیدی مانند ماژول های RF و پردازنده ها در نقاط دسترسی بی سیم محافظت کنند.
3. نقاط انتخاب و طراحی دیودها
(1) نقاط انتخاب کلید
مقاومت در برابر ولتاژ معکوس: دیود مناسب را برای مقاومت در برابر ولتاژ معکوس بر اساس ولتاژ عملیاتی و شرایط ولتاژ احتمالی دستگاه ارتباطی POE انتخاب کنید. برای یک سیستم 48 ولت POE ، ولتاژ معکوس مقاومت در برابر دیود باید بیشتر از 60 ولت باشد تا اطمینان حاصل شود که در صورت قدرت معکوس یا ولتاژ ، دیود خراب نمی شود.
جریان متوسط ​​به جلو: دیودها را با جریان متوسط ​​کافی به جلو بر اساس جریان خروجی و شرایط بار دستگاههای ارتباطی POE انتخاب کنید. برای دستگاه هایی با جریان خروجی بالا ، دیودهای با جریان متوسط ​​بالا باید برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و آسیب به دیودها انتخاب شوند.
افت ولتاژ رو به جلو: هرچه افت ولتاژ رو به جلو کوچکتر باشد ، مصرف برق دیود کمتر و راندمان منبع تغذیه نیز بیشتر می شود. بنابراین ، در حالی که سایر الزامات عملکرد را برآورده می کند ، دیودها با افت ولتاژ به جلو باید تا حد امکان انتخاب شوند.
سرعت پاسخ: برای برنامه هایی مانند محافظت از الکترواستاتیک افزایش یافته ، دیودها با سرعت پاسخ سریع ، مانند دیودهای تلویزیون ، باید برای اطمینان از عملکرد به موقع و محافظت از تجهیزات در صورت ولتاژ انتخاب شوند.
(2) نقاط طراحی
طراحی اتلاف گرما: دیود در حین کار مقدار مشخصی از گرما ایجاد می کند. اگر اتلاف گرما ضعیف باشد ، می تواند منجر به کاهش عملکرد یا حتی آسیب دیود شود. بنابراین ، هنگام طراحی مدارها ، دیودها باید به طور منطقی چیده شوند تا از شرایط اتلاف گرمای خوب اطمینان حاصل شود. برای دیودهای قدرت بالا- ، می توان از سینک های گرما اضافه کرد یا روش های اتلاف گرما مانند خنک کننده هوا و خنک کننده آب قابل استفاده است.
بهینه سازی چیدمان: در طراحی PCB ، سیم کشی بین دیودها و سایر اجزای باید تا حد امکان کوتاه شود تا تأثیر القاء انگل و ظرفیت کاهش یابد. در همین حال ، دیودها برای جلوگیری از تداخل متقابل باید از سایر اجزای حساس دور نگه داشته شوند.
تست قابلیت اطمینان: پس از اتمام طرح ، آزمایش قابلیت اطمینان جامع باید بر روی تجهیزات ارتباطی POE انجام شود ، از جمله آزمایش اتصال معکوس قدرت ، آزمایش برق استاتیک افزایش ، درجه حرارت بالا و آزمایش رطوبت بالا و غیره ، تا اطمینان حاصل شود که دیود می تواند به طور عادی در محیط های مختلف سخت کار کند و یک ایزوله مؤثر و نقش محافظت کند.
https://www.trsemicon.com/transistor/npn {2} digitalital {3} transistor {4 }Dtc114eka.html