1、TVS管的誤用
上圖是一個(gè)USB口的防護(hù)電路,這個(gè)電路中首先誤用的就是TVS管(
瞬變電壓抑制管)。TVS管作為一種防護(hù)器件被廣泛應(yīng)用于防止過電壓保護(hù)。此處的的設(shè)計(jì)思想也是想用TVS管來作為放靜電的一種器件。但是這里用錯(cuò)了。
此處設(shè)計(jì)要求為使用USB2.0作為設(shè)備配置口用。對(duì)于USB2.0而言其傳輸速率為480Mbps。通訊速率是比較高的。而TVS中除了要考慮動(dòng)作電壓外,在通訊中使用時(shí)還需要考慮結(jié)電容。SMBJ6.0CA的結(jié)電容高達(dá)上千pf,這么高的結(jié)電容在兆級(jí)通訊中會(huì)嚴(yán)重影響通訊。因此不能使用SMBJ6.0CA這種TVS管。其實(shí)SMB6.0CA是一種中等功率的TVS管,一般用作設(shè)備末端的防雷,放浪涌。放靜電其實(shí)并不需要600W這么大的TVS管。正確的方法為使用專用的USB防護(hù)器件,比如:使用SEMTECH的RCLamp3624T.就可以滿足USB2.0的保護(hù),其結(jié)電容不到1pf,可以用到2GHz。
2、磁珠的誤用
還是看上面的那個(gè)USB口的防護(hù)電路圖。在TVS后面還有2個(gè)磁珠。磁珠主要用于抑制高頻干擾。但是當(dāng)看到這個(gè)磁珠時(shí),我們需要問設(shè)計(jì)者,這2個(gè)磁珠是什么型號(hào)的,得知型號(hào)后,發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)磁珠的諧振頻率為100MHz。那么在USB2.0的480Mbs通訊時(shí),這兩個(gè)磁珠已經(jīng)不再適用了。磁珠不是加了一定好,磁珠要根據(jù)要抑制的頻率選擇,其諧振頻率一定要高于至少5倍工作頻率。在這個(gè)基礎(chǔ)上再看阻抗等參數(shù)。
3、電感
說完磁珠說電感,電感最常見的誤用就是不分功率電感和信號(hào)電感。在該使用功率電感的地方用了信號(hào)電感。原因是信號(hào)電感的體積小。需要知道的是,信號(hào)電感的通流量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于功率電感。用錯(cuò)了會(huì)燒電感的。
4、電容
電容常常用作接口旁路干擾用。但是最常見的電容誤用就是,本來改用安規(guī)電容的地方用了非安規(guī)電容。特別是現(xiàn)在產(chǎn)品越來越小型化了,PCB上的空間越來越珍貴。于是有人就用高壓陶瓷電容去代替安規(guī)電容。這樣做可以省成本和空間。但是存在一定風(fēng)險(xiǎn)。畢竟高壓陶瓷電容不是安規(guī)電容,其可靠性和失效模式上是不同的。從可靠性角度上講,凡是用于對(duì)外接口旁路干擾的電容,都應(yīng)該該用安規(guī)電容。一般非安規(guī)的電容的失效模式是短路。
圖中H102為網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器,這個(gè)變壓器的誤用就在于接地。本來隔離變壓器是用于隔離系統(tǒng)和傳輸線的。現(xiàn)在變壓器兩側(cè)的地是一個(gè)地,結(jié)果就是高頻干擾仍然可以通過這個(gè)共地的途徑進(jìn)入系統(tǒng)。所以隔離變壓器的作用就大打折扣了。
從上面這些誤用的情況可以看出,部分研發(fā)工程師對(duì)器件并沒有吃透基本參數(shù),對(duì)原理圖的設(shè)計(jì),很多時(shí)候停留在隆Demo板的基礎(chǔ)上。要知道Demo板一般是不加保護(hù)器件的。一旦脫離了這些參考,由于缺乏對(duì)元器件的深入理解,就造容易造成了這種誤用。
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