以太网口的浪涌保护电路

信号口浪涌防护电路设计分解

信号口浪涌防护电路设计通讯设备的外连线和接口线都有可能遭受雷击（直接雷击或感应雷击），比如交流供电线、用户线、ISDN接口线、中继线、天馈线等，所以这些外连线和接口线均应采取雷击保护措施。

设计信号口防雷电路应注意以下几点：1、防雷电路的输出残压值必须比被防护电路自身能够耐受的过电压峰值低，并有一定裕量。

2、防雷电路应有足够的冲击通流能力和响应速度。

3、信号防雷电路应满足相应接口信号传输速率及带宽的需求，且接口与被保护设备兼容。

4、信号防雷电路要考虑阻抗匹配的问题。

5、信号防雷电路的插损应满足通信系统的要求。

6、对于信号回路的峰值电压防护电路不应动作，通常在信号回路中，防护电路的动作电压是信号回路的峰值电压的1.3～1.6倍。

1.1网口防雷电路网口的防雷可以采用两种思路：一种思路是要给雷电电流以泄放通路，把高压在变压器之前泄放掉，尽可能减少对变压器影响，同时注意减少共模过电压转为差模过电压的可能性。

另一种思路是利用变压器的绝缘耐压，通过良好的器件选型与PCB设计将高压隔离在变压器的初级，从而实现对接口的隔离保护。

下面的室外走线网口防雷电路和室内走线网口防雷电路就分别采用的是这两种思路。

1.1.1室外走线网口防雷电路当有可能室外走线时，端口的防护等级要求较高，防护电路可以按图1设计。

ab图1 室外走线网口防护电路图1a 给出的是室外走线网口防护电路的基本原理图，从图中可以看出该电路的结构与室外走线E1口防雷电路类似。

共模防护通过气体放电管实现，差模防护通过气体放电管和TVS 管组成的二级防护电路实现。

图中G1和G2是三极气体放电管，型号是3R097CXA ，它可以同时起到两信号线间的差模保护和两线对地的共模保护效果。

中间的退耦选用2.2Ω/2W 电阻，使前后级防护电路能够相互配合，电阻值在保证信号传输的前提下尽可能往大选取，防雷性能会更好，但电阻值不能小于2.2Ω。

后级防护用的TVS 管，因为网口传输速率高，在网口防雷电路中应用的组合式TVS 管需要具有更低的结电容，这里推荐的器件型号为SLVU2.8-4。

浪涌保护器接线方法

浪涌保护器接线方法浪涌保护器是一种电力设备，用于保护电气设备免受电压突变和浪涌的损害。

它通过限制传输到设备的过电压，将其维持在安全工作范围内，从而保护设备免受损坏。

下面将介绍浪涌保护器的接线方法。

首先，浪涌保护器需要连接到电源系统的进线。

通常，浪涌保护器是安装在配电箱中的，因此需要将其接线到电源系统的进线配线柜或其他合适的位置。

接下来，需要连接浪涌保护器的工作电线。

这些电线是从保护器连接到需要保护的电气设备的电源线。

可以使用适当规格的电缆或电线将浪涌保护器与设备连接起来。

在接线时，应根据浪涌保护器的技术参数和设备的电源要求来选择正确的电线规格。

一般来说，电线的截面积应足够大，以确保电流可以顺利通过，并且能够承受设备的额定电流。

另外，还需要考虑浪涌保护器的接地。

良好的接地可以帮助将过电压引导到地面，从而提高保护装置的效果。

通常，浪涌保护器都有一个接地端口，需要使用适当的电线将其与地面接地系统连接起来。

在接地时，应确保接地电线的长度尽可能短，并且与其他电缆或设备的接触面积尽可能大。

这将有助于提供更好的接地效果，从而提高浪涌保护器的性能。

在接线完成后，还需要测试浪涌保护器的性能。

可以使用专业的测量工具对保护器进行测试，以确保其正常工作。

通常，测试包括检查过电压保护能力、响应时间和接地效果等。

浪涌保护器的接线方法取决于具体的设备和应用场景。

因此，在进行接线之前，应仔细研究设备的技术参数和相关规范，确保按照正确的接线方法进行安装。

同时，建议寻求专业人员的帮助，以确保安装的正确性和可靠性。

总之，浪涌保护器的接线方法是将其连接到电源系统的进线，并通过适当的电缆或电线连接到需要保护的设备。

接地也是非常重要的，应确保接地电线的长度尽可能短，并且与其他电缆或设备的接触面积尽可能大。

最后，还需要进行性能测试，以确保浪涌保护器的正常工作。

POE浪涌保护器+POE防雷器综合解决方案

POE浪涌保护器+POE防雷器综合解决方案POE（PoweroverEthernet,以太网供电）是一种利用双绞线以太网布线同时传输电力和数据的技术，目前常用于智能安防摄像系统、无线局域网、物联网等领域。

POE技术可以简化网络设备的布线和安装，降低成本和维护难度，提高网络可靠性和安全性。

然而，POE技术也面临着雷电和静电等外界干扰的威胁，这些干扰可能会通过网络电缆侵入POE设备，造成设备损坏或数据丢失，甚至引发火灾等安全事故。

因此，为了保护POE设备和网络系统的正常运行，需要在POE线路上安装专用的浪涌保护器和防雷器。

POE浪涌保护器和POE防雷器是一种专门设计用于保护POE线路的电涌保护设备，它可以有效地将雷电或静电等引起的过电压和过电流引导至地线，从而减少或消除对POE设备的损害。

POE浪涌保护器和POE防雷器通常采用电源+网络二合一集成设计，具有多级保护电路，可以同时保护POE设备的电源和网络信号。

POE浪涌保护器和POE防雷器的结构图如下：POE浪涌保护器和POE防雷器的工作原理是：当POE线路上发生雷电或静电等瞬态过电压时，POE浪涌保护器和POE防雷器的压敏电阻（MoV）会迅速导通，将过电压引导至地线，同时限制PoE设备端的电压在一个安全的范围内；当过电压消失后，压敏电阻恢复高阻状态，不影响POE线路的正常工作。

地凯科技POE浪涌保护器和POE防雷器的主要技术参数有：标称工作电压：POE浪涌保护器和POE防雷器的标称工作电压应与POE设备的供电电压相匹配，一般为48VDC；最大持续运行电压：POE浪涌保护器和POE防雷器在工作期间可以承受的最大电压，一般高于标称工作电压，例如60VDC；标称放电电流：PoE浪涌保护器和POE防雷器可以多次承受的8/20微秒脉冲电流的峰值，一般为几千安培，例如3kA；最大放电电流：POE浪涌保护器和POE防雷器可以安全承受的8/20微秒脉冲电流的最大峰值，一般为几万安培，例如5kA；保护水平：POE浪涌保护器和POE防雷器在承受最大放电电流时，POE设备端的最大电压瞬时值，一般为几百伏，例如线-线150V,线-地600V；适应数据传输速率：PoE浪涌保护器和PoE防雷器对POE线路的数据传输速率的影响，一般应满足POE网络的要求，例如100MbPS 或1000Mbps；插入损耗：POE浪涌保护器和POE防雷器对POE线路的信号衰减的影响，一般应尽量小，例如小于0.5dB;接口形式：POE浪涌保护器和POE防雷器的输入和输出端口的类型，一般为标准的RJ45接口，可以直接插入POE网线；外壳材料：POE浪涌保护器和PoE防雷器的外壳的材质，一般为铝合金或阻燃PC,具有良好的防火和防腐性能；安装方式：POE浪涌保护器和POE防雷器的安装方法，一般为捆扎或35mm电气导轨，可以方便地固定在配电箱或机柜中；适用环境：POE浪涌保护器和POE防雷器的工作温度和相对湿度的范围，一般为-40~+85°C,小于95%(25℃)；外壳保护等级：POE浪涌保护器和POE防雷器的外壳对灰尘和水的防护等级，一般为IP20或以上。

(完整版)信号口浪涌防护电路设计

信号口浪涌防护电路设计通讯设备的外连线和接口线都有可能遭受雷击（直接雷击或感应雷击），比如交流供电线、用户线、ISDN接口线、中继线、天馈线等，所以这些外连线和接口线均应采取雷击保护措施。

设计信号口防雷电路应注意以下几点：1、防雷电路的输出残压值必须比被防护电路自身能够耐受的过电压峰值低，并有一定裕量。

2、防雷电路应有足够的冲击通流能力和响应速度。

3、信号防雷电路应满足相应接口信号传输速率及带宽的需求，且接口与被保护设备兼容。

4、信号防雷电路要考虑阻抗匹配的问题。

5、信号防雷电路的插损应满足通信系统的要求。

6、对于信号回路的峰值电压防护电路不应动作，通常在信号回路中，防护电路的动作电压是信号回路的峰值电压的1.3～1.6倍。

1.1网口防雷电路网口的防雷可以采用两种思路：一种思路是要给雷电电流以泄放通路，把高压在变压器之前泄放掉，尽可能减少对变压器影响，同时注意减少共模过电压转为差模过电压的可能性。

另一种思路是利用变压器的绝缘耐压，通过良好的器件选型与PCB设计将高压隔离在变压器的初级，从而实现对接口的隔离保护。

下面的室外走线网口防雷电路和室内走线网口防雷电路就分别采用的是这两种思路。

1.1.1室外走线网口防雷电路当有可能室外走线时，端口的防护等级要求较高，防护电路可以按图1设计。

ab图1 室外走线网口防护电路图1a 给出的是室外走线网口防护电路的基本原理图，从图中可以看出该电路的结构与室外走线E1口防雷电路类似。

共模防护通过气体放电管实现，差模防护通过气体放电管和TVS 管组成的二级防护电路实现。

图中G1和G2是三极气体放电管，型号是3R097CXA ，它可以同时起到两信号线间的差模保护和两线对地的共模保护效果。

中间的退耦选用2.2Ω/2W 电阻，使前后级防护电路能够相互配合，电阻值在保证信号传输的前提下尽可能往大选取，防雷性能会更好，但电阻值不能小于2.2Ω。

后级防护用的TVS 管，因为网口传输速率高，在网口防雷电路中应用的组合式TVS 管需要具有更低的结电容，这里推荐的器件型号为SLVU2.8-4。

POE以太网供电浪涌防护

随着国民经济的发展，以太网供化用电设备的安装和部署，因而省去广泛用于安防、通信以及智能电网等及通过总线实现供电。

但由于工业以可少，下面就POE 系统的防护方案做1. 供电端设备（PSE)的浪涌静电防10MPOE 以太网供电浪涌防护太网供电技术（POE）的发展势头十分强劲而省去了需要设置独立输电的专用线。

现如今电网等工业系统，用以实现系统内的数据、视频工业以太网工作环境的严苛，对于POE 端口的浪方案做简单的介绍：静电防护： 10M/100M/1000M：12，36脚供电，这一技术的发展可简如今以太网供电技术（POE）视频传输、流量控制、以口的浪涌及静电防护必不2: LEVEL4IEC61000-4-5: 10/原理：方案采用两级保护，NVS060D 组合的方式对大器TUSD03FB，箝位电压到后端电路可承受的范围内在传统的48V 电源防护中的控制方面效果差，从而导致后端芯NVCS 负钳位电压抑制器系列物料制方面比传统的TVS 物料低20V10M/100M：45，78脚供电VEL4:Contact 8kv ; Air:15kv700us LEVELX :6KV前级为S.E.T 静电硅抑制器SPT058SB 与NVC 对大的浪涌能量进行吸收和泄放，后级保护器位电压精确，反应速度快，对前级的残余能量进范围内,保护后端芯片。

，为提高测试等级防护器件使用的比较多后端芯片损坏概率加大。

为此我司专门为物料NVS060D，该物料通流量大，体积小为0V 左右，对后端芯片可有效保护。

NVCS负钳位电压抑制器保护器件为ESD 静电保护能量进行吸收，把电压降低，占用体积大，且在残压POE （48V 电源）研发的小为SMC 封装，在残压控2.受电端设备（PD)的浪涌静电防护：10M/100M:两种供电方式兼容10M/100M/1000M:两种供电方式兼容等级： IEC61000-4-2: LEVEL4:Contact 8kv ; Air:15kvIEC61000-4-5: 10/700us LEVELX :6KV原理：方案采用两级保护，前级为NVCS负钳位电压抑制器NVS060D对大的浪涌能量进行吸收和泄放，后级保护器件为ESD静电保护器TUSD03FB，箝位电压精确，反应速度快.，对前级的残余能量进行吸收，把电压降低到后端电路可承受的范围内,保护后端芯片。

RJ45SurgeESDProtection-RJ45浪涌ESD保护方案（一）

RJ45SurgeESDProtection-RJ45浪涌ESD保护方案（一）
RJ45Surge ESD Protection-RJ45浪涌ESD保护方案（一）
一、应用背景
1、气候变暖，雷雨天气增多
2、网络设备雷击损坏后，危害大
3、网络设备雷击损坏后，维修成本高
4、高浪涌防护设备成为行业趋势
二、应用产品
1、笔记本，台式电脑
2、交换机
3、机顶盒
4、路由器
三、方案特点
1、采用GDT在变压器前端做浪涌共模保护
2、在变压器后端采用低结电容，低漏电流的TVS
3、在环境较恶劣，如高温下，100米网线传输，信号传输丢包率低
4、后级TVS把浪涌嵌位在非常低的残压，保护芯片
四、符合规范
1、ITU-T K.21,K.45,K.20(加强要求)
2、ESD IEC61000-4-2
3、通过差模2KV/共模6KV10/700μs雷击浪涌
五、防护电路
六、产品外观和规格。

一种10Gbps超高速以太网口的雷击浪涌防护电路[实用新型专利]

专利名称：一种10Gbps超高速以太网口的雷击浪涌防护电路专利类型：实用新型专利
发明人：曹鹏,卜京徽
申请号：CN202020623801.4
申请日：20200423
公开号：CN211744040U
公开日：
20201023
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种10Gbps超高速以太网口的雷击浪涌防护电路，该电路主要包括两级保护电路，两级保护电路结构相同，第一级保护电路的差分数据线正负极之间并联TVS管之后再串联电阻，第一级保护中串接电阻的作用是用于退耦延迟和降低残压，保证第一级TVS管优先启动，浪涌经过第一级保护电路的电阻降压后再经过第二级保护电路的TVS进行第二次钳位，然后经过第二级保护电路的电阻降压后浪涌残压已经很低，从而保证了对后端PHY芯片的有效保护。

该电路主要用于10Gbps高速以太网端口保护，增强了通信设备10G高速以太网端口的安全可靠性，可满足国际标准的中K.21浪涌防护要求，有效抑制了了自然界环境中浪涌对10Gbps以太网设备运行产生的破坏影响。

申请人：太仓市同维电子有限公司
地址：215400 江苏省苏州市太仓市娄东街道江南路89号
国籍：CN
代理机构：北京天奇智新知识产权代理有限公司
代理人：刘黎明
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当代同轴及以太网互连器件浪涌保护

电路保护Features今日电子 · 2018年7月 · 当代同轴及以太网互连器件浪涌保护美国L-com公司 Manuel Martinez对于建筑物而言，除了大部分雷击浪涌的引流之外，针对残留雷电的内部设备保护也变得越来越为重要。

雷电具有直接和间接影响建筑物、家庭及城市内电子系统的风险。

直接雷击不但可以摧毁人的生命，而且其导致的瞬态巨大电流所产生的电磁场可对设备造成永久性伤害。

平均而言，雷电电压几乎可在瞬间向地表施加50万焦耳的能量，而且地球每年遭受10亿次以上的雷击，因此避雷防护极为重要。

基站与数据中心所采用的避雷防护措施及下游浪涌保护技术可大为不同。

下文主要对采用同轴和以太网互连器件的系统所使用的浪涌保护器件进行描述。

避雷防护标准IEC/BS EN 62305避雷防护标准将雷击风险分为以下三类：直接雷击，间接雷击，雷击造成的电磁能量。

如表1所示，在避雷防护规划中，需要将各区域划分为高风险区域（或称避雷防护区域），以及雷击潜在损害区域。

上述标准将雷击可能导致的损害分为以下三类：（1）活体伤害；（2）结构的物理性损坏；（3）内部系统的失效。

一般而言，对于任何可能给人类造成伤害的事物，均须设置层层预防措施。

举例而言，为了保障内部人员的生命安全，医院需要在外部结构和内部设备两个层面设置大量的缓冲设施。

美国保险商实验室（Underwriter’s Laboratory）所列的数种避雷防护标准主要针对浪涌保护中采用的设备（见表2）。

其中，浪涌保护器件标准U L1449规定了瞬态电压电气路径在各种系统供电方式下所需采取的保护模式。

终端设备的供电一般采用单相或多相交流电。

当设备连于单条火线和零线（本地地线）之间时，即为单相交流供电。

三相系统需要连接三条相线及零线。

如表3所示，对于所有的导电路径组合，只要其可能发生电势差，即需在该组合的路径之间设置浪涌保护。

产品说明书中经常以相零（L-N）保护、相地（L-G）保护及相相（L-L）保护等词描述浪涌保护器件的保护模式。

一种具有浪涌保护功能的以太网接口电路集成模块[实用新型专利]

专利名称：一种具有浪涌保护功能的以太网接口电路集成模块专利类型：实用新型专利
发明人：周厚明,梁业宗
申请号：CN201020124840.6
申请日：20100303
公开号：CN201830274U
公开日：
20110511
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种以太网网口浪涌保护电路集成模块，其电路主要由网络变压器、瞬态抑制二极管以及浪涌泄放器件组成。

其中网络变压器内部集成了共模扼流圈，从而提高了电路抑制共模干扰的能力，且采用的浪涌泄放器件具有多次的浪涌防护功能，通过将其跨接在信号线与产品的保护地之间而形成浪涌泄放通路，增强了接口抑制浪涌干扰的能力。

本实用新型的以太网接口保护电路具有成本低廉、稳定可靠等优点，可以实现对电路的多次浪涌防护功能。

申请人：武汉迈威光电技术有限公司
地址：430074 湖北省武汉市东湖高新区光谷大道国际企业中心聚星楼四楼
国籍：CN
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一种以太网供电浪涌防护电路及供电设备[实用新型专利]

专利名称：一种以太网供电浪涌防护电路及供电设备专利类型：实用新型专利
发明人：尹占营,蒋威,史雅娟,贺渊,黄翔
申请号：CN201620660659.4
申请日：20160627
公开号：CN205945038U
公开日：
20170208
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种以太网供电浪涌防护电路及供电设备，该浪涌防护电路包括电源输入端、PSE控制器、和网络变压器，所述以太网供电浪涌防护电路还包括防护器件PD1、二极管D1和D2，其中防护器件PD1的一端连接电源输入端，另一端连接地，二极管D1的负极接电源输入端，D1的正极接D2的负极，D2的正极接地，而网络变压器的中心抽头分别连接D1的负极和D2的负极。

本实用新型在保证PSE端口具有较高防浪涌等级的前提下，不需大量使用专用防护器件，只要小封装常规二极管组合，而且钳位电压能够得到有效控制，同时降低了防护方案的成本，促使单板或产品小型化。

申请人：浙江宇视科技有限公司
地址：310051 浙江省杭州市滨江区西兴街道江陵路88号10幢南座1-11层
国籍：CN
代理机构：杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：诸佩艳
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浪涌保护电路工作原理

浪涌保护电路工作原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠浪涌保护电路的工作原理。

你说这浪涌啊，就好比是电路世界里的小怪兽，时不时就出来捣乱一下，要是没有个厉害的卫士来保护，那咱家里的电器啥的可就要遭殃啦！而浪涌保护电路呢，就是那个厉害的卫士。

它的工作原理其实并不复杂，就像是一个聪明的守门员。

当正常的电流通过时，它就老老实实地放行，啥也不干涉。

但要是突然来了一个超级大的浪涌电流，这个“守门员”立马就警惕起来啦！它会迅速行动，把这个危险的家伙给拦住，不让它去破坏后面的电路和设备。

咱可以把浪涌保护电路想象成一个勇敢的战士，时刻准备着和那些不怀好意的浪涌电流战斗。

它有自己的武器和策略呢！比如说，它里面会有一些特殊的元件，像是压敏电阻啦、气体放电管啦等等。

这些元件就像是战士的盾牌和宝剑，能有效地抵御浪涌的攻击。

压敏电阻就像是一个很有弹性的盾牌，平时不怎么起眼，但是一旦浪涌来了，它就能快速地变形，把浪涌的能量吸收掉，从而保护后面的电路。

气体放电管呢，则像是一把锋利的宝剑，能在瞬间把浪涌电流给引导到地上去，让它没办法作恶。

你想想看，要是没有浪涌保护电路，那咱家里的电视啊、冰箱啊、电脑啊这些宝贝疙瘩，说不定啥时候就被浪涌给搞坏了，那多心疼啊！所以说，浪涌保护电路可真是太重要啦！而且啊，这浪涌保护电路工作起来那可是默默无闻的，咱平时根本感觉不到它的存在。

只有在关键时刻，它才会挺身而出，保护咱的电器设备。

这多像那些默默守护我们的英雄啊！咱再来说说这浪涌电流是咋产生的呢。

有时候是大自然的原因，比如打雷闪电啦，那可是超级大的浪涌啊！还有的时候是咱家里的电器设备突然开关啦，或者电网出了点啥问题啦，也会产生浪涌。

所以说啊，这浪涌可是无处不在的，咱可得靠浪涌保护电路来好好保护咱的电器。

总之呢，浪涌保护电路就是咱电路世界的保护神，有了它，咱才能安心地使用各种电器设备，不用担心它们被浪涌给破坏了。

朋友们，你们说这浪涌保护电路是不是很厉害呀？咱可得好好珍惜它哟！。

以太网口的浪涌保护电路

以太网口的浪涌保护电路
以太网口防雷设计要求：
满足欧洲CE 认证、美国FCC 认证以及日本VCCI 认证需求，同时以太网端口防雷要求满足国内要求；具体执行下列标准：
EN55022 ，EN55024，FCC PART 15 ，ETSI EN300 386，EN60950，UL60950 等。

设计把握重点：
由于接口速率高，因此端口的滤波设计，PCB 设计是此产品的设计重点，另外加强关键器件的选型控制，确保器件满足整机的EMC 安规要求。

该方案前级保护器件选用贴片B3D090L 气体放电管主要对共模进行防护。

后级采用TVS管SLVU2.8-4,主要进行差模防护。

SLVU2.8-4(TVS) 该器件的特点：
1. 能够进行两对平衡线的差模保护,即一个网口(收,发)只用一个器件;
2. 节电容很低最大为8pF.
3. 具有一定的通流容量,最大承受24A(8/20μs)冲击电流,能够满足500V的浪涌测试要求;
4. 箝位动作电压低,为3V.在冲击电流作用下残压最大不超过15V,能够保证网口的安全;
5. 器件封装为SO-8,占用PCB面积很小;遵循标准要求，一次性通过测试与认证，并且以太网口防雷性能达到业界领先，共模测试最少可以达到4KV 。

(本文转自电子工程世界：/mndz/2012/0423/article_15818.html)。