智能電視靜電保護(hù)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(duì)外部電壓的高水平共模隔離，但不提供線間浪涌保護(hù)。對(duì)于線間(線與線)浪涌，電流將流入一根導(dǎo)線，穿過(guò)變壓器再返回至源頭。電流流過(guò)時(shí)會(huì)給線端(RJ-45端)的變壓器繞組充電。一旦浪涌消失，線端繞組將停止充電，并將其存儲(chǔ)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(hào)很可能會(huì)損壞PHY芯片。

　　實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)收發(fā)器的可靠保護(hù)需要采用一組外部保護(hù)器件，它可以吸收預(yù)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(duì)系統(tǒng)沒(méi)有影響。為保證差分線對(duì)的信號(hào)完整性，必須對(duì)電容性負(fù)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(hù)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(hù)方案RClamp2574N可滿足并超過(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(hù)一個(gè)千兆以太網(wǎng)的全部四對(duì)差分線對(duì)。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(duì)，該器件用來(lái)將有害的浪涌電流引入內(nèi)部的低壓TVS二極管?？叵蚨O管的工作電壓僅有2.5V，采用升特公司專利的EPD工藝技術(shù)制造。低壓導(dǎo)通是一個(gè)很重要的保護(hù)參數(shù)，因?yàn)楹芏郟HY芯片都集成了ESD保護(hù)結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)并非針對(duì)承受很大的電能而設(shè)計(jì)。如果它們?cè)谕獠勘Ｗo(hù)實(shí)

　　現(xiàn)之前導(dǎo)通，則可能導(dǎo)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(yīng)選用2.5V的TVS，因?yàn)橐坏┢骷械挠泻﹄妷撼^(guò)了保護(hù)器件的穿通電壓，2.5V的TVS會(huì)立即導(dǎo)通，從而有效地保護(hù)PHY芯片。

　　圖4顯示了RClamp2574N的流通型PCB走線。信號(hào)線連接到第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(yīng)用中，這些引腳以及接地都應(yīng)懸空(即不接地)。在本例中，走線寬度為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(hào)線都可采用易于實(shí)現(xiàn)的流通型(flow though)布局。

　　另外，RClamp2574N的線間典型電容為1.7pF，這個(gè)值足夠小，可避免任何數(shù)據(jù)包丟失或錯(cuò)誤。

　　本文小結(jié)

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

　　確的保護(hù)方案可以防止在設(shè)計(jì)后期出現(xiàn)瞬變電壓威脅，消除了重新進(jìn)行設(shè)計(jì)布局所花費(fèi)的不必要時(shí)間，從而在競(jìng)爭(zhēng)激烈的消費(fèi)電子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品快速上市。