电信系统的瞬态保护
被选择的器件必须能够提供高水平的保护,而不对一般的电路运行造成干扰 Semtech公司BILL RUSSELL著
---- 瞬态电压在电信设备中是普遍存在的事实。实际上,闪电和ESD保护长期以来由保护标准（如美国的Bellcore1089和欧洲的ITUK20-21）来执行。而今天,选择合适的电路保护器件则是首当其冲的。
---- 半导体复杂性的不断增加使之对不断减少的几何电容造成的过压影响更加敏感。电路保护设备的选择面临很大的挑战。
---- 所选器件必须能提供高水平的电路保护而不会对通常的电路运行造成干扰。高速度的系统尤其困难,因为任何增加的器件都会造成相当大的信号失真。
详述及标准波形
---- 瞬态事件已被研究了很多年了。大多数都由几个工业标准进行描述,这些标准为电子设备定义了瞬态保护的要求。比如,代表感应闪电瞬态的电压波形,通常被描述成一个双指数脉冲。
---- 双指数浪涌波形被定义为在到达峰值时有一个指数上升,从峰值跌落有一个指数衰减。该脉冲由一个从峰值的10%上升到90%的上升时间和衰减到50%的衰减来说明。
---- 美国电信系统中感应闪电最常见的双指数波形之一是10/100μs脉冲波形,由Bellcore TRNWT-001089所定义。国际电信标准如TTUK20-K21详述了闪电感应的5/310μs的瞬态脉冲。最近的一些瞬态保护标准有由欧洲机构设定的IEC61000-4-x系列标准。
---- IEC 61000-4-2系列对人为的ESD瞬态要求进行了定义。测试电压范围2～15kV,峰值电流高达30A。IEC 61000-4-2所定义的ESD波形速度极快,最大上升时间为1ns,总持续时间仅60ns。
---- 脉冲包含的总能量有几百个微焦。IEC 61000-4-5定义了威胁电信线路的闪电。该标准规定用双指数脉冲（10/700μs）描述这种威胁。
---- 瞬态电压对半导体设备的影响是潜在的和巨大的。一个设计周到的系统必须考虑到每一种威胁,提供可靠的保护电路,而且不会影响系统的正常工作。保护器件有好几种,但并不是每一种都能应用在特定的应用场合中。
保护技术
---- 处理闪电和ESD感应情况的最好方法是从敏感元件上将瞬态电压转移走。一般由一个并联连接的保护器件完成。发生瞬态事件时,瞬态电流通过瞬态抑制器分流,使被保护电路上的电压降低。
---- 这种类型的浪涌抑制器分为两类：钳式和杆式。每种类型都为一种给定的瞬态条件而优化。
---- 钳式器件的非线性电流-电压特性曲线与齐纳二极管的相似。在一般工作条件下,钳式器件对于被保护电路来说如同一个高阻抗器件。理想状态下,该器件可表现为开路,尽管存在很小的漏电流。
---- 当瞬态电压超过了正常的工作电压,器件开始导通,成为瞬态电流的一条低阻抗通路。瞬态功率耗散在器件内部,并受最大允许结温的限制。
---- 当线电压回到正常水平时,钳式器件可自动转回到高阻抗状态。瞬态电压抑制器（TVS）二极管是典型的钳式器件。TVS二极管在板级低电压应用如T1/E1,T3/
