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智能电网端口保护：这不是一颗“料”在战斗!

时间：2017-07-03 15:15来源：

摘要：今天，做一个产品或系统的电路保护方案，特别是智能电网等工业应用的端口保护设计，就像是组织一场足球比赛的防御战：你需要有大牌的球（yu

 今天，做一个产品或系统的电路保护方案，特别是智能电网等工业应用的端口保护设计，就像是组织一场足球比赛的防御战：你需要有大牌的球（yuan）星（jian），还需要有将他们捏合在一起的战术，去抵御来自对手的每一次可能的“进攻”。这其中的门道儿不少，但也有套路可寻，今天我们就来看看世健（Excelpoint）作为工业电路保护界的“豪门”，是怎么玩儿的。
 
那些明星元件
 
先来细数一下世健帐下那些在智能电网上可堪重用的电路保护元件“球星”，它们大多来自Bourns公司，每颗料都很有“料”。比如：
 
TBU高速保护器：作为基于MOSFET半导体技术的电路保护器件，其过流保护的响应速度极快，一般只需200nS就可确保将浪涌电流隔绝在外，与速度慢、耐压低的PPTC等过流保护器件相比，优势明显。同时TBU可以阻挡850V的高压，具有双向保护的特性，可自恢复，线路上产生的容性小。因此它自诞生之日起，一直是Bourns公司引以为傲的明星器件。
 
TCS高速保护器：同样采用了半导体工艺的限流器件，同样很快，响应时间仅50nS（其他的限流保护元件通常是毫秒级），精度高、无损耗、可靠性强，为超高速差分线提供过流保护。
GDT气体放电管：不可或缺的过压保护元件。而Bourns产品的特异之处，在于其开发了一种创新的FLAT皱接工艺GDT，令GDT的尺寸大大瘦身，同时保持了其电气隔离能力和电路处理能力，在业界独树一帜。
TISP晶闸管：一种与MOV和TVS不同的固体放电管，由于采用半导体工艺，响应速度更快，寿命比GDT长，主要用于信号回路的防雷保护，可在纳秒级时间内将电压箝位于比击穿电压更低的0V的水平上。
 
Power TVS：顾名思义，是高功率的TVS，通流量大，工作范围宽，适用于电力和工业领域。和MOV相比，PTVS提供了更加严格的箝位电压，没有损耗机制，可以提供更可靠的保护。
 
SPD浪涌保护器：实力选手，额定电流可达100千安，而竞争对手只有几十千安。
 
实际上，除了上述的几个明星产品，对于要求完整的初级、二级、三级安全防护的工业系统，世健科技还可提供更全面的Bourns电路保护元器件，可以说其在比赛中的“板凳深度”还是相当可观的。
 
图1：智能电网端口防护三级保护，以及备选元器件
 
战术演练：完整解决方案
 
当然，如我们在文章开头时所说，全面可靠的电路保护单靠堆砌明星是不够的，还需要基于实战的需要，根据每个元器件的特点，形成针对性的“战术方案”，才能确保万无一失。
 
世健在智能电网端口保护上，已经形成的多套“战术演练”，即完整的解决方案，包括RS232、RS485/RS422、CAN、以太网、USB、SIM 卡ESD防护等等。
 
在这些方案的设计中，世健从三个方面进行了缜密的考虑。一是从实际应用的安规要求出发选择最适合的元器件组合，毕竟满足安规是硬道理。二是根据元器件自身的特点相互补位，取长补短。比如TUB虽然在电流保护响应速度等性能上独步天下，但是耐受瞬态高压冲击方面是个弱点，因此就需要和高性能的GDT配合使用，才更为稳妥，这必须是在方案中考虑到的。三是尽量选择核心料号，最大限度保护客户在价格、供货保障方面的利益。通过上述三方面的考虑，才能确保最终方案的有效性和可行性。
 
可以说，在智能电网端口保护的战斗中，来自Bourns公司的明星元器件产品提供了基本面的支撑，世健针对性的战术方案让每个元器件的特长得以充分发挥，进而盘活了全局。如果要做个总结的话，那就是——在电路保护这件事儿上，永远不是一颗“料”在战斗，好的整体方案才能让你从头赢到尾。
 
 
图2：RS232端口保护方案

 
图3：RS485端口保护方案

 
图4：RS422端口保护方案

 
图5：CAN端口保护方案

 
图6：以太网端口保护方案

 
图7：USB端口保护方案

 
图8：SIM卡ESD保护方案
 
关于世健——亚太区领先的元器件授权代理商
世健是完整解决方案的供应商，为亚洲电子厂商包括原设备生产商（OEM）、原设计生产商(ODM)和电子制造服务提供商(EMS)提供优质的元器件、工程设计及供应链管理服务。
  世健与供应商及电子厂商紧密协作，为新的科技与趋势作出定位，并帮助客户把这些最先进的科技揉合于他们的产品当中。集团拥有三个研发中心，专业的研发团队不断创造新的解决方案，帮助客户提高成本效益并缩短产品上市时间，世健研发的创新解决方案可应用于工业、无线通信及消费电子等领域。
      世健的总部设于新加坡，是新加坡的主板上市公司，拥有超过六百名员工，在亚太区超过二十五个城市设有分公司和办事处，遍及新加坡、马来西亚、泰国、越南、中国、印度、印尼、菲律宾、新西兰及澳大利亚等国家。世健集团在2015年的年营业额接近8亿3千万美元。世健在1993年开始发展中国业务，中国区的总部设于香港，并拥有11个分公司及办事处、2个研发中心及2个物流中心，遍及中国多个城市。
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