RJ 以太网口防雷设计总结
RS485-RS232-以太网接口防雷防静电方案
一、RS485与RS232防护方案RS485 信号防雷保护RS232 信号防雷保护方案说明：图中只画了防雷及过压过流保护部份，至于上拉下拉电阻和终端电阻等并没有标示第一级使用三极气放管进行粗保护，差模共模保护，出现大电压时，气放管导通，将大电流引导到大地，为后续电路提供一道屏障，自恢复保护丝起过流保护，电流异常时，会由低阻转为高阻，将电路切断，以达到保护后续电路的作用，也起线路匹配作用。
TVS 作精细保护，共模差模全保护，经过前二次的保护，到这里的电压通常不会太高，TVS 进行再次的精细保护，为后续的电路提供精准的保护，TVS 还有防静电的作用，使接口芯片处于安全的环境之内。
此方案符合IEC61000-4-2 、IEC61000-4-4 、IEC61000-4-5 等相关测试标准。
二、以太网防护方案实际使用中Ethernet 接口是一个125 MHz 的时钟频率，工作为 2 V 数字电平信号。
往往产品在室内，短通讯数据线应用中，产品从以太网接口输入的通常是ESD 的威胁。
1．千兆网络静电保护符合标准：IEC 61000-4-2 Level 4 (Contact: 12 kV Air: 17 kV）优点：提供高速数据传输需要，无信号损失、不影响速率千兆网络静电保护2．10M /100M 静电加雷击保护方案一：适用条件:离充分暴露的直击雷区间用网络线连接线短于10米距离设备测试标准:TU-T K.21 (10/700 μS) 阻抗(40Ω)差糢:1.0KV 共模:6.0KV10M /100M 静电加雷击保护方案一方案二：适用条件: 充分暴露的直击雷区间测试标准: IEC61000-4-5 1.2/50 & 8/20μS 阻抗(2Ω) 差糢:6KV 共糢:6KV10M /100M 静电加雷击保护方案二方案说明:方案选择第一级使用GDT气体放电管,将浪涌电流通过开关式气体放电管泄放到大地,或放电管电极之关的惰性气体电光弧以热量形式消除,中间充分利用网络变压器的电感特性,起到去藕和隔离作用。
计算机网络雷电侵入的路径和防雷设计
计算机网络雷电侵入的路径和防雷设计1 引言随着计算机技术的飞速发展，计算机系统的安全运行也引起了人们的高度重视，网络的防雷问题显得尤为重要，因此为了保护计算机网络设备不受雷电损害，应从整体防雷角度进行防雷方案设计，可从防直击雷和防感应雷两个方面着想。
2 雷电侵入的途径雷击可分为直击雷和感应雷。
直击雷就是雷电直接击中物体，如人，建筑物等。
它会在瞬间产生强大的雷电流。
当雷电流击到人，建筑物体时会对其造成较大的危害，而计算机网络设备是安放在建筑物内。
按照国家颁布的《建筑物防雷设计规范》要求，一般都有防雷设施对整个建筑物进行保护，如：楼房顶部的避雷带及避雷针等。
他们所起到的作用就是充分利用建筑物内立柱的主钢筋或专有的引下线将雷电流引入到大地，从而起到保护建筑物的作用。
而计算机设备是安防在建筑物内，因而受到直击雷破坏的可能性较小。
当雷电流产生的电磁场经导体感应出的过电流过电压所形成的雷击我们称为感应雷。
而感应雷是通过线路入侵计算机网络系统的（如电线及各种馈线）。
因而它也是造成计算机网络设备受到损坏的一种。
感应雷电流对计算机网络的入侵有几种途径。
（1）由通信线路入侵当雷云对大地产生放电时，在通信线路上感应出的过电压。
如果通信线路没有安装防雷器，那么雷电流产生的高压就有可能击坏与通信线路相连的设备。
当多条电缆平行铺设时，若一条导线被雷电击中时，会在相邻的导线上产生过电压，进而击坏低电压的电子设备。
（2）由电源线路入侵计算机网络的电源不是独立的供电系统，是由电力线路输入。
从理论上讲，电力线路可能会遭受到雷击。
如果雷电流直接击到高压线路，经过变压器耦合到低压端，进而通过计算机的供电线路入侵到计算机网络系统。
同样低压线路也可能被直击雷击中或产生感应过电压。
因此，不论是哪种情况下的雷击造成供电线路产生的过电压，均会对计算机的网络系统造成很大的损坏。
（3）由接地体入侵当建筑物防直击雷的避雷设施引入强大雷电流通过引下线入地，会在附近空间产生强大的过电压。
计算机网络防雷的设计
计算机网络防雷的设计（作者：河南马琰）（点击数：185）摘要：分析了雷电破坏计算机网络系统的方式，针对不同应用场合提出了防雷方案和具体措施。
结合通用网络模型，给出了一套合理的防雷方案。
关键词：计算机网络；防雷措施；防雷器我国近年也是雷害事故频繁、激增，据一些省市统计，因雷害，电子设备的直接损失约占雷电灾害总损失的8O％。
特别是抗雷电能力十分脆弱的通讯电信、计算机等现代化设备越来越普及，更加剧了雷电灾害造成的损失。
如果在计算机网络和通信系统建立之前，没有采取有效的防雷措施和正确的防雷方法，电网电压稍有波动以及雷电流的产生对弱电设备就会造成很大威胁，甚至危及人身安全。
研究和加强计算机网络和通信系统的防雷工作已引起各有关部门的高度重视。
努力做好防雷工作，确保网络、通信等设备安全有序运行。
1 雷害的表现形式1.1 建筑物直击雷直击雷是指带电云层与大地上某一点之间发生的迅猛放电现象。
直击雷威力巨大，雷电压可达几万伏至几百万伏，瞬间电流可达十几万安，在雷电通路上，物体会被高温烧伤甚至融化，故在建筑顶部均安装了避雷针或避雷网等来防直击雷。
因此，设在建筑物内、受建筑物防雷系统保护的计算机网络系统遭受直击雷击中的可能性非常小，通常不必再安装防直击雷的设备。
1.2 感应雷感应雷是指当直击雷发生后，带电云层迅速消失，而地面上某些范围因散流电阻大而出现的局部高电压，或因直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物因电磁感应而产生高电压以致发生内击的现象。
感应雷形成感应雷电压的机率很高，对建筑物内的低压电子设备造成较大的威胁，计算机网络系统的防雷工作重点是防止感应雷入侵。
2 建设计算机网络防雷体系的重要性一般情况下人们对防护直击雷的重要性已经有了较深的认识，但对最具威胁的感应雷却往往疏于防范。
感应雷造成的间接损失远远超过直接损失，必须引起足够的重视，这是因为：(1)感应雷的破坏力极大，可通过各种电气通道(电源线、信号线和金属管道等)对计算机信息系统造成严重危害，轻则毁坏线路和设备，重则导致业务停顿、数据丢失、系统瘫痪，带来难以估算的经济损失和社会影响。
RJ 以太网口防雷设计总结
关键字：以太网口；浪涌；TVS 管；共模；差模；
问题背景介绍：
对于主要的 100M 网口接口需要做特殊的保护处理，具体要求需要达到 6KV 设计目标 （10/700 雷电模拟电压波），作者在调试过程中对传统 bob-smith 端接和防雷设计做了相关 的工作，在此总结出来供以后网口防雷设计参考。
（1.2/50us，最高可达 4kV），差模 0.5kV（1.2/50us）的防护能力。它可以应用于绝大多数室
内走线的情况。
第二种思路对于变压器绝缘耐压要求较高，需要封装较大的变压器才能满足抗雷击要
求，这样就会要较大的 PCB 空间，综合考虑，选用第一种思路，增加防浪涌器件，采用变
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的防护电路，没有设计共模的防护电路，它在端口的共模防护上采用就是我们前面说的隔离 保护的思路，它利用网口变压器的隔离特性实现端口的共模防护。当端口处有过电压产生时， 这个过电压会加到网口变压器的初级，由于变压器有一定的隔离特性，只要过电压不超过变 压器初级与次级的耐压能力而被击穿，过电压会完全被隔离在初级侧，从而对次级侧基本不 造成影响，达到端口保护的目的。
组合式 TVS，低节电容
图 5 室内走线网口防护电路 我们从共模防护的角度对图 4 和图 5 这两种电路做一下比较，对比两种防护设计思路。 图 4 的电路采用气体放电管实现共模的防护，当端口处有共模过电压产生时，通过击穿气体 放电管转化成过电流并泄放，从而达到保护的目的。而图 5 中的网口防护电路只设计了差模
高压连接器线过孔管脚焊盘（电容、电阻）
低压
线
20mil
20mil 20mil
33mil
过孔
―――― 20mil 40mil
53mil
通讯网络系统防雷方案
通信網路系統防雷方案一、 方案說明雷電過電壓保護裝置是保護通信網路線路、設備及人身安全的重要技術手段，是確保設備安全運行不可缺少的技術環節，是電子設備系統建設及運行管理工作的重要組成部分．目前各種建築物大多數仍採用避雷系統保護建築物的安全，經多年使用防止直擊雷害，不但是行之有效的方法，而且是非常經濟的措施．但是，隨著現代電子技術的不斷發展，精密電子設備被廣泛應用在各行業的計算器、通信網路等系統中．這些高精度的微電子計算器設備內置大量的半導體積體電路，導致過壓、過流保護能力極其脆弱．本方案書參照《建築物防雷設規範計》GB50057-1994，《計算器系統防雷保安器》GA173-2002與及《計算器房防雷設計規範》GB50174-1993.目的是應個別電信系統的環境及用戶實際需要，而作出一套完整而易於操作的防雷設計和運行解決方案予有關單位部門進行參考實施，並且提供安裝技術的指引，從而達到整個計算器、電訊網路系統能安全地運行．接地的安全要求為使雷電浪湧電流泄放大地，保護免遭直擊雷或感應雷等浪湧過電壓、過電流的危害，所有建築物、電氣設備、線路、網路等不帶電金屬部分的機殼，以及一切水管氣道等均應與防雷接地裝置作金屬性連接．防雷接地裝置包括避雷針的引下線、工作接地線、接地匯流排、接地網等．PSTN交換網的保護從機房到當地郵電局PSTN電話線，一般採用架空線路，比較容易受到雷擊，所以電話線端都須要接上防雷器，保護電話系統如PABX．DDN資料線的保護資料網是利用光纖數位傳輸通道和數位交叉複用節點組成的數位資料傳輸網，將DDN防雷器直接安裝於受保護裝置與電纜之間，可以於脈衝電壓出現時，為該裝置作過壓保護．Ethernet以太網的保護以太網一般使用BNC或RJ型連接器，現代以太網防雷器均支援10/100Mbps傳輸速率，在每個電纜與集線器 / 工作站的接點安裝BNC或RJ型網路防雷器便能保護網路的設備國際標準IEC 61312〈雷電電磁脈衝的防護〉本標準為建築物內或建築物頂部資訊系統有效的雷電防護系統的設計、安裝、檢查、維 護；並對裝有這系統（如電子系統）的建築物評估LEMP 遮罩措施的效率的方法。
防雷设计经验总结
防雷设计经验总结防雷设计经验总结简介：防直击雷的措施，一般设计(shèjì)人员都很明确。
但是，随着科技的开展(kāizhǎn)，电子设备的普及，防雷电感应和雷电波侵入在设计中也必须明确，并逐步完善形成一个(yī ɡè)防雷网络。
关键字：防雷,分类(fēn lèi),雷电感应,雷电波侵入,高电位,接闪器一、建筑物的防雷分类对标准(biāozhǔn)中明确指出的防雷建筑物类别，可直接套用。
标准中对有些建筑物仅指出大于预计雷击次数某某次/每年，而归属二类或三类防雷建筑物。
对于这些规定，在设计中仅凭直观感觉和经验，就不能明确确定其建筑物所属防雷类别，使应做二类防雷误做成三类，应做三类防雷而没做，结果是对建成的建筑物造成一定的隐患。
这就有必要据当地的年平均雷暴日及建筑物所在地的地理、地质土壤、气象环境等进行详细的研究并做出相应的计算，来确定防雷等级。
例如：在郑州地区Td=26.3K=2的环境下据公式：N=0.024kTd1．3Ae式中：N建筑物预计雷击次数(次/年)K校正系数(据新建建筑物所在地的地理、环境而定)Td年平均雷暴日Ae与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km2)计算出长100米、宽25米，两层以上(H≥9米)的省级办公建筑物就要做二类防雷。
如果不通过计算，这类建筑物实际中做成三类防雷或不做都是有可能的。
由此看出，对一些特殊情况下的建筑物进行综合考虑并做出相应的计算是非常必要的。
二、防雷电感应和雷电波侵入防直击雷的措施，一般设计人员都很明确。
但是，随着科技的开展，电子设备的普及，防雷电感应和雷电波侵入在设计中也必须明确，并逐步完善形成一个防雷网络。
1.雷电感应雷电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。
因此被保护建筑物内的金属物接地，是防雷电感应的主要措施。
首先，是做好等电位联结。
对一、二类防雷建筑物内平行或交叉敷设的金属管道，其净距小于100mm时，应采用金属线跨接，是防止电磁感应所造成的电位差能将小空隙击穿，而产生电火花，每隔≤30m做好接地。
Ethernet 防雷及 ESD二极管保护设计
Ethernet 防雷及ESD 保护设计1.以太网Ethernet 防雷及ESD 保护设计以太网是现有局域网中最通用的通讯协议标准，由Xerox 公司创建并由Xerox、Intel 和DEC 公司联合开发的基带局域网规范。
它包括标准的以太网（10Mbit/s)、快速以太网（100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太网。
它们都符合IEEE802.3。
2.以太网防护方案的应用背景由于电信业、工业控制业的竞争日益增加，电信服务、通讯产品供应商对电信设备供应商提供的高可靠性网络设备的需要也相对提高。
过压和各种静电的危害通常是由：雷击、临近电线引起的感应和直接与电源线碰接或用户设备故障所导致。
这些危害可能危及电信网络设备用户和维护人员。
因此电信设备供应商以增加设备的抗过压和过流的能力来降低电信系统维护成本和提高电信系统可靠性。
3.100M 以太网口100Mbps 快速以太网标准又分为：100BASE－TX 、100BASE－FX、100BASE－T4 三个子类。
以100BASE－TX 为例，它是一种使用 5 类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。
它使用两对双绞线，一对用于发送，一对用于接收数据。
在传输中使用4B/5B 编码方式，信号频率为125MHz。
符合EIA586 的 5 类布线标准和IBM 的SPT 1 类布线标准。
使用同10BASE－T 相同的RJ－45 连接器。
它的最大网段长度为100 米。
它支持全双工的数据传输。
PMA(Physical Media Attachment)采用MLT-3电平，编码遵循NRZ形式。
100Base-TX接口信号逢“1”产生电平跳变，而逢“0”时信号电平保持不变。
因此100Base-TX接口信号有三个电平，眼图中一个UI会出现2个“眼睛”。
保护方案一：特点：方案选择第一级使用GDT气体放电管,将泿涌电流通过开关式气体放电管泄放到大地,或放电管电极之关的惰性气体电光弧以热量形式消除, 中间充分利用网络变压器的电感特性,起到去藕和隔离作用.第二级使用ESD器件,它能够将残留的频率成分浪涌吸收,并且在IPP下钳位电压降到8V左右,这样以太网芯片就处于安全保护状态!如果防雷等级需要打空接（4,5,7,8）PIN,可采用和1,2,3,6PIN同样的设计。
100M以太网RJ45防雷防静电防护方案图设计详解
100M以太⽹RJ45防雷防静电防护⽅案图设计详解
以太⽹RJ45接⼝是⽬前应⽤较⼴泛的通讯设备接⼝，以太⽹RJ45的电磁兼容性能关系到通讯设备的稳定运⾏。
户外以太⽹容易遭受雷击，雷击浪涌产⽣的过电压和过电流会损坏以太⽹电磁兼容平衡，为此做好RJ45以太⽹接⼝的雷击保护⽅案显得⼗分有必要。
关于以太⽹RJ45接⼝防雷设计⽅案，不同电路保护器件公司设计的⽅案，略有差异。
接下来，电路保护器件⼚家东沃电⼦技术从100M（百兆）以太⽹、1000M（千兆）以太⽹、1000（千兆）POE以太⽹三种接⼝为您分享相对应的防雷保护设计⽅案：
以太⽹⼀次侧⼀般采⽤放电管做共模浪涌⼲扰的吸收，带POE供电的以太⽹⼀次侧需要加钳位型保护器件，⽤TVS瞬态抑制⼆极管或压敏低阻MOV串陶瓷⽓体放电管来做保护。
⼆次侧⼀般采⽤ESD⼆极管做差模浪涌⼲扰的吸收，根据设计要求灵活选⽤分⽴器件或集成器件。
具体选⽤什么型号的电路保护器件为以太⽹接⼝保驾护航，还是要根据以太⽹RJ45接⼝的应⽤保护需求及测试条件来定夺。
网口防雷电路设计
网口防雷电路设计防护思路首先，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。
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.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，防护电路可以按图设计。
图中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leiditech 3R090-5S，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上海雷卯电子SLVU2.8-4。
图中下方的原理图就是采用上述器件网口部分的详细原理图。
三极气体放电管的中间一极接保护地PGND，要保证设备的工作地GND和保护地PGND通过PCB走线在母板或通过电缆在结构体上汇合（不能通过0Ω电阻或电容），这样才能减小GND和PGND的电位差，使防雷电路发挥保护作用。
电路设计需要注意RJ45接头到三极气体放电管的PCB走线加粗到40mil，走线布在TOP层或BOTTOM层。
若单层不能布这么粗的线，可采取两层或三层走线的方式来满足走线的宽度。
退耦电阻到变压器的PCB走线建议采用15mil线宽。
该防雷电路的插入损耗小于0.3dB，对100M以太网口的传输信号质量影响比较小。
网口防雷电路设计
网口防雷电路设计防护思路首先，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。
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.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，防护电路可以按图设计。
图中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leiditech 3R090-5S，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上海雷卯电子SLVU2.8-4。
图中下方的原理图就是采用上述器件网口部分的详细原理图。
三极气体放电管的中间一极接保护地PGND，要保证设备的工作地GND和保护地PGND通过PCB走线在母板或通过电缆在结构体上汇合（不能通过0Ω电阻或电容），这样才能减小GND和PGND的电位差，使防雷电路发挥保护作用。
电路设计需要注意RJ45接头到三极气体放电管的PCB走线加粗到40mil，走线布在TOP层或BOTTOM层。
若单层不能布这么粗的线，可采取两层或三层走线的方式来满足走线的宽度。
退耦电阻到变压器的PCB走线建议采用15mil线宽。
该防雷电路的插入损耗小于0.3dB，对100M以太网口的传输信号质量影响比较小。
校园网络系统防雷设计与措施
校园网络系统是全校师生的重要信息交流平台，防雷工作的实施可 以避免雷击带来的安全隐患，保障师生的生命财产安全。
提高学校的综合管理水平
通过校园网络系统的防雷工作，可以提升学校的综合管理水平，提 高学校的整体形象和声誉。
未来防雷工作的挑战与展望
防雷技术的不断更新
随着科学技术的不断发展，防雷技术也在不断更新和升级 ，未来需要不断跟进和学习新的防雷技术，以应对更为复 杂的雷电威胁。
防雷必要性
• 雷电是一种常见的自然灾害，它所产生的强大电流和高温高热会对建筑物、电子设备和人身安全造成极大的危害。校园网 络系统作为学校的重要信息基础设施，其设备数量众多、分布广泛，且大多位于室外或高层建筑中，因此很容易受到雷电 灾害的影响。为了确保校园网络系统的安全稳定运行，对其进行有效的防雷设计和措施是非常必要的。
校园网络系统防雷设计 与措施
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目录
• 引言 • 雷电基础知识 • 校园网络系统防雷设计 • 校园网络系统防雷措施 • 防雷系统的维护与管理 • 结论与展望
01
引言
背景介绍
• 校园网络系统作为学校师生的重要信息交流平台，涵盖了教学 、科研、行政、后勤等多个方面，其安全稳定运行直接关系到 学校的各项业务开展。然而，由于校园网络系统所处的环境较 为复杂，常常会面临各种自然灾害和人为破坏的威胁，其中雷 电灾害就是其中之一。因此，对校园网络系统进行防雷设计与 措施的探讨具有重要的现实意义。
。
球形雷
一种较为少见的雷电现象，通常 发生在雷雨天气。
雷电的危害途径与影响
危害途径
雷电主要通过直接雷击、感应雷击和电磁脉冲等途径对电子 设备产生危害。
影响因素
雷电的危害与电子设备的特性、地理位置、建筑物结构、防 雷设施等有关。
以太网络防雷 及ESD保护设计
电子电路保护器件专业提供商
一． Ethernet 通讯防雷击及ESD保护设计
1).总概
随着集成电路的集成度越来越高，电路越来越复杂，工作电压越来越低，对环境稳定性的要
求也越高。一方面由于电子设备内部结构高度集成化，从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对过压和 过流的承受能力下降，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受过压和过流侵入。
注 : R1~R4 电阻称作BST(Bob Smith Terminal),目的在两对双绞线之间阻抗匹配,有利于信号传输, 对电磁辐 射有很大帮助. 说明: 方案选择第一级使用GDT气体放电管,将泿涌电流通过开关式气体放电管泄放到大地,或放电管电极之 关的惰性气体电光弧以热量形式消除, 中间充分利用网络变压器的电感特性,起到去藕和隔离作用. 第二级使用ESD器件,它能够将残留的频率成分浪涌吸收,并且在IPP下钳位电压降到8V左右,这样以 太网芯片就处于安全保护状态!
2）成因
由于电信业、工业控制业的竞争日益增加，电信服务、通讯产品供应商对电信设备供应商提供
的高可靠性网络设备的需要也相对提高。过压和各种静电的危害通常是由：雷击、临近电线引起的感应和直 接与电源线碰接或用户设备故障所导致。这些危害可能危及电信网络设备用户和维护人员。因此电信设备供 应商以增加设备的抗过压和过流的能力来降低电信系统维护成本和提高电信系统可靠性。 针对上述问题音特电子专业研发团队有了解决方案。
3）特点
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符合IEC61000-4-2 (ESD): Air - 15kV, Contact - 8kV 符合IEC61000-4-4 (EFT): 40A - 5/50ns 符合IEC61000-4-5 (Surge): 24A, 8/20µs - Level 2(Line-Ground) & Level 3(Line-Line) 低结间电容 : 3pF Typical 符合RoHS 设计简单方便
RJ45以太网接口EMC防雷设计方案
以太网接口EMC设计方案一、接口概述RJ45以太网接口是目前应用最广泛的通讯设备接口，以太网口的电磁兼容性能关系到通讯设备的稳定运行。
二、接口电路原理图的EMC设计百兆以太网接口2KV防雷滤波设计图1 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计接口电路设计概述：本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；从设计层次解决EMC 问题；同时此电路兼容了百兆以太网接口防雷设计。
本防雷电路设计可通过IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模2KV，差摸1KV的非屏蔽平衡信号的接口防雷测试。
电路EMC设计说明：（1）电路滤波设计要点：为了抑制RJ45接口通过电缆带出的共模干扰，建议设计过程中将常规网络变压器改为接口带有共模抑制作用的网络变压器，此种变压器示意图如下。
图2 带有共模抑制作用的网络变压器RJ45接口的NC空余针脚一定要采用BOB-smith电路设计，以达到信号阻抗匹配，抑制对外干扰的作用，经过测试，BOB-smith电路能有10个dB左右的抑制干扰的效果。
网络变压器虽然带有隔离作用，但是由于变压器初次级线圈之间存在着几个pF的分布电容；为了提升变压器的隔离作用，建议在变压器的次级电路上增加对地滤波电容，如电路图上C4-C7，此电容取值5Pf~10pF。
在变压器驱动电源电路上，增加LC型滤波，抑制电源系统带来的干扰，如电路图上L1、C1、C2、C3，L1采用磁珠，典型值为600Ω/100MHz，电容取值0.01µF~0.1µF。
百兆以太网的设计中，如果在不影响通讯质量的情况，适当减低网络驱动电压电平，对于EMC干扰抑制会有一定的帮助；也可以在变压器次级的发送端和接收端差分线上串加10Ω的电阻来抑制干扰。
（2）电路防雷设计要点：为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模2KV，差摸1KV的防雷测试要求，成本最低的设计方案就是变压器初级中心抽头通过防雷器件接地，电路图上的D1可以选择成本较低的半导体放电管，但是要注意“防护器件标称电压要求大于等于6V；防护器件峰值电流要求大于等于50A；防护器件峰值功率要求大于等于300 W。
网络机房防雷接地技术最全设计方案
网络机房防雷接地技术最全设计方案网络机房是现代信息化建设中不可或缺的一环，机房的正常运行需要保证其设备的稳定供电和可靠的传输通道。
然而，雷击是机房设备的潜在威胁之一，因此网络机房的防雷接地技术非常重要。
接下来，我将为您提供一个网络机房防雷接地技术的全面设计方案。
1.地网设计网络机房的地网是防止雷电入侵的基本防护措施。
地网应由保护接地体、机柜及设备接地线、大地网等组成。
保护接地体通常采用规模较大的接地体，如接地线圈，埋入地下降压。
机柜及设备接地线通过合理铺设，将机柜与地网相接。
大地网是由进入机房周围的接地电阻体组成，它能够将雷击电流迅速引到大地中。
2.避雷针引导线安装避雷针是网络机房中常见的防雷设备之一、通过避雷针接地引导线将避雷针与地网连接在一起，实现快速消散雷击，减少对机房设备的影响。
避雷针应安装在机房屋顶中心处，并保持与接地系统的良好连接。
3.雷电监测系统雷电监测系统是实时监测雷电活动的关键设备。
它可以通过检测雷电电磁信号、电场变化等，提前预警并采取措施进行防护。
雷电监测系统应具备高灵敏度和可靠性，并与机房的自动监控系统相连接，实现实时反馈并触发应急预案。
4.电磁防护设计网络机房内的设备往往对电磁干扰非常敏感，因此电磁防护也是防雷接地技术的重点之一、首先，对重要设备进行有效的屏蔽设计，如金属屏蔽箱、屏蔽门等。
其次，合理规划设备布局，避免电磁干扰相互影响。
同时，选用符合国际电磁兼容标准的设备，降低不同设备之间的电磁干扰。
5.人员培训与安全意识防雷接地技术的应用离不开机房人员的正确操作和安全意识。
相关人员需要接受专业的培训，掌握防雷接地技术的原理和操作方法，并保持安全警觉。
同时，机房应设置防雷接地技术操作规程，明确操作流程和安全注意事项，加强人员的防雷技能培养。
综上所述，网络机房防雷接地技术的全面设计方案应包括地网设计、避雷针引导线安装、雷电监测系统、电磁防护设计和人员培训与安全意识等内容。
这样的方案可以有效地保障网络机房的设备安全，提高网络运行的可靠性和稳定性。
1000M以太网防雷方案
1000M以太网数据电涌保护器防雷方案系统简介人类如果失去了网络，世界将会怎样？网络设备和技术的高速发展使我们越来越依赖它，可以毫不夸张地说，网络已成为我们生活中不可缺少的一部分；随着网络的不断扩张，如何保证网络正常、稳定、高效地运转是网络管理者的一项重要任务。
网络传输速率由10M、100M发展到现在的1000M，与产品和技术日新月异的IT行业相比，防雷行业发展相对平稳，各种技术和产品变化不多，技术革新似乎已不再是人们关注的重点。
目前国内所有防雷厂商在对网络保护时还局限于10M、100M，对出现越来越多1000M以太网双绞线应用场合束手无策，北京同为最近推出的革命性的全球领先的1000M以太网网络信号电涌保护器，并巧妙地使防雷产品的设计和应用与IT产品的设计规范融合，无疑为广大工程商和用户带来更多的应用价值。
使日益增多的1000M以太网系统免遭雷击灾害和电涌破坏，为保证关键业务系统正常保驾护航。
设计依据根据GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第五章：防雷设计；GB 50057-94（2000版）《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲；第四节，第6.4.1至6.4.12条LPZ1区对电涌保护器（SPD）的要求及YD/T 5098-2001《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》第五部分：SPD 的选择；第5.3条：信号线用SPD；第5.5条：计算机、控制终端、监控系统的网络数据线用SPD的要求，参照IEC 61643-3 《低压系统的电涌保排器》第3部分《在电信系统中SPD的应用》和IEC 61644-1 1997《通信系统用SPD》标准要求，对于通信线路的防护，需对设备进线缆线使用8/20μs波形、通流容量3KA的信号电涌保护器将数千伏的线路感应雷击过电压限制到设备允许值。
应用与安装1000M以太网数据电涌保护器，可安装在雷电保护分区的LPZ OB-1界面或更高的界面。
彻底解决无线宽带路由器防雷问题
彻底解决无线宽带路由器防雷问题若要接防雷端子，必须在交换机之下，连接容易雷击的线路，以保护交换机及无线宽带路由器，如建物较老旧或接地不良，则必须全部都接或只保护无线路由器，接在交换机及无线宽带路由器之间即可。
目前无线宽带路由器的应用非常广泛，这里我们主要分析了无线宽带路由器如何防雷问题。
不知不觉，夏天已经悄然来到。
炎热的夏季，在做好防暑的同时，我们办公室的设备、家电，同样也需要保护，夏天雷电的攻击，能够让这些设备一夜之间变为废铁。
所以，无线宽带路由器防雷，是今天我们要向放大企业、网吧及零售业单位，传授的秘决。
本篇文章，我们将侠诺科技的工程师提供的一些经验，分享给读者，让您在炎炎夏日，能够轻松地解决雷电攻击问题。
其实，很多网管其实对于防雷有着相当好的概念，但是大多数企业老总在这方面防范意识不到位，认为没有必要，无法进行相关的防范措施。
其实在雷击事件经常发生的地区，例如华南、华东两地多数省份，不管在都市或是乡村，既使无线宽带路由器放置在室内，受到雷击的机率还是挺高。
再加上很多雷击案件，经常伴随着ADSL猫、交换机或其它设备的损坏，因此花几百元进行预防，是有必要的。
不同的雷击情况我们针对Qno侠诺的技术服务部门2006年的统计数字，介绍一般用户无线宽带路由器遭受到雷击的不同情况以及应对措施，希望能够对用户进行事先预防有所帮助。
一般来说，我们可以从受到雷击的端口，对雷击的情况进行分类：1、从电话线线路受到雷击这种情况是最常发生的现象，约占了整体雷击的74%。
发生的情况是雷击从ADSL电话线路打进来，先打到ADSL猫，再打到无线宽带路由器的广域网端口，最终导致无线宽带路由器内的元器件被打坏。
由于电话线从外面拉来，大部分又悬挂在空中，因此很容易成为雷电击中的目标，因此发生的情况也是最多的。
雷电的高压能量，延着线路走进来，一路损坏不同的设备，一直到能量接地或是耗完为止。
用户应该先从防范这种雷击开始，首先应该看看附近的电话线路，是否在较高处，或者有突出物体，这样很容易成为雷击的目标，发现这种情况应及时请电话局进行维修改善。
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以太网口防雷设计总结关键字：以太网口；浪涌；TVS管；共模；差模；问题背景介绍：对于主要的100M网口接口需要做特殊的保护处理，具体要求需要达到6KV设计目标（10/700雷电模拟电压波），作者在调试过程中对传统bob-smith端接和防雷设计做了相关的工作，在此总结出来供以后网口防雷设计参考。
具体原理及步骤：一、网口的接口模型：1，网线：网口室内连接，一般为CAT-5或者CAT-5E（超5类双绞线，四对UTP无屏蔽双绞线）的网线，支持频率为100MHz，最高传输速率1000Mbps。
用于1000Base-T，100Base-T，10Base-T一般家用网线。
2，变压器：变压器用在RJ45端口主要作用：满足IEEE802.3中电气隔离的要求，不失真的传输以太网信号，EMI抑制。
具体变压器模型分析在以太网口辐射设计中详述。
3，RJ45接口：RJ45接口在防浪涌选用中需要注意，如果选用带屏蔽的网口座子，需要注意屏蔽罩和插件/贴片脚之间要有足够的电气间隙，不能发生浪涌时候管脚直接对屏蔽罩放电的现象；如果选用非屏蔽的网口座子，需要注意增加座子固定的方式。
不推荐选用带LED灯的座子，这样会增加布线的难度和PCB空间。
二、网口防雷概述：网线雷击主要分为：1，室外感应雷击或者直接雷击；2，建筑物内感应雷击；防雷器对端口的保护，分为共模保护和差模保护两个方面。
RJ45接头的以太网信号电缆是平衡双绞线，感应的雷电过电压以共模为主，线缆间的差模过电压/过电流相对小一些。
但是非理想网络变压器情况下，共模的过电压/过电流也可以转化成差模。
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。
我们设计的防护电路要获得满意的防雷效果，应注意以下几点要求：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。
三、常用的防浪涌器件：1，气体放电管图1气体放电管的原理图符号气体放电管是一种气体开关型保护器件，当两极间电压足够大时，将极间间隙的气体击穿放电。
导电状态下两极间维持的电压很低，一般在20～50V，因此可以起到保护后级电路的效果。
气体放电管的主要指标有：响应时间、直流击穿电压、冲击击穿电压、通流容量、绝缘电阻、极间电容、续流遮断时间。
气体放电管的响应时间可以达到数百ns以至数s，在保护器件中是最慢的。
另一方面，气体放电管的通流量比压敏电阻和TVS管要大，气体放电管与TVS等保护器件合用时应使大部分的过电流通过气体放电管泄放，因此气体放电管一般用于防护电路的最前级，其后级的防护电路由压敏电阻或TVS管组成，这两种器件的响应时间很快，对后级电路的保护效果更好。
气体放电管的绝缘电阻非常高，可以达到千兆欧姆的量级。
极间电容的值非常小，一般在5pF以下，极间漏电流非常小，为nA级。
气体放电管的续流遮断是设计电路需要重点考虑的一个问题。
如前所述，气体放电管在导电状态下续流维持电压一般在20～50V，在直流电源电路中应用时，如果两线间电压超过15V，不可以在两线间直接应用放电管。
例如我司的卫星产品系列不适用气体放电管做防浪涌器件，但是cable产品天线口防雷可以采用极低极间电容的气体放电管作为保护。
2，压敏电阻图2压敏电阻的原理图符号压敏电阻是一种限压型保护器件。
利用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护。
压敏电阻的主要参数有：压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。
压敏电阻的响应时间为ns级，比空气放电管快，比TVS管稍慢一些，一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。
压敏电阻的结电容一般在几百到几千pF 的数量级范围，很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中，应用在交流电路的保护中时，因为其结电容较大会增加漏电流，在设计防护电路时需要充分考虑。
压敏电阻的通流容量较大，但比气体放电管小。
3，电压钳位型瞬态抑制二极管（TVS）图3TVS管原理图符号TVS （Transient Voltage Suppression ）是一种限压保护器件，作用与压敏电阻很类似。
也是利用器件的非线性特性将过电压钳位到一个较低的电压值实现对后级电路的保护。
TVS 管的主要参数有：反向击穿电压、最大钳位电压、瞬间功率、结电容、响应时间等。
TVS 的响应时间可以达到ps 级，是限压型浪涌保护器件中最快的。
用于电子电路的过电压保护时其响应速度都可满足要求。
TVS 管的结电容根据制造工艺的不同，大体可分为两种类型，高结电容型TVS 一般在几百～几千pF 的数量级，低结电容型TVS 的结电容一般在几pF ～几十pF 的数量级。
在高频信号线路的保护中，应主要选用低结电容的TVS 管。
另外TVS 管的通流容量在限压型浪涌保护器中是最小的。
四、网口防雷电路设计：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4设计。
图4室外走线网口防护电路图4给出的是室外走线网口防护电路的基本原理图。
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，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，让能量优先从气体放电管泄放。
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。
2，室内走线网口防雷电路当只在室内走线时，防护要求较低，因此防雷电路可以简化设计，如图5所示，图5是室内走线网口防护电路的基本原理图。
，低节电容图5室内走线网口防护电路我们从共模防护的角度对图4和图5这两种电路做一下比较，对比两种防护设计思路。
图4的电路采用气体放电管实现共模的防护，当端口处有共模过电压产生时，通过击穿气体放电管转化成过电流并泄放，从而达到保护的目的。
而图5中的网口防护电路只设计了差模TX RX ，低节电容，低节电容的防护电路，没有设计共模的防护电路，它在端口的共模防护上采用就是我们前面说的隔离保护的思路，它利用网口变压器的隔离特性实现端口的共模防护。
当端口处有过电压产生时，这个过电压会加到网口变压器的初级，由于变压器有一定的隔离特性，只要过电压不超过变压器初级与次级的耐压能力而被击穿，过电压会完全被隔离在初级侧，从而对次级侧基本不造成影响，达到端口保护的目的。
从上述原理可以看出，图5这种电路的共模防护主要靠变压器前级的PCB走线以及变压器的绝缘耐压实现，因此要严格注意器件的选型和PCB的设计，下面介绍PCB设计注意事项。
首先，在以太网口电路设计时应树立高压线路和低压线路分开的意识。
其中变压器接外线侧的以太网差分信号线、Bob-Smith电路是直接连接到RJ45接头上的，容易引入外界的过电压（如雷电感应等），是属于高压信号线。
而指示灯控制线、电源、GND是由系统内提供，属于低压线路。
其次，网口防雷电路在器件选型和PCB设计过程中要注意以下几点：a，为了保证共模隔离耐压的承受能力，变压器需要满足初级和次级之间的交流绝缘耐压不小于AC1500V的指标。
b，优先选择不带灯的RJ45，要引灯的话，建议采用导光柱技术在芯片侧将指示灯的光线引到面板上，避免指示灯控制信号穿越高压信号线和Bob-Smith电路所在的区域。
指示灯控制电路的限流电阻应放在控制芯片侧，位置靠近控制芯片，防止过电压直接对控制芯片造成冲击。
c，以太网信号线按照差分线走线规则，保证阻抗匹配，并且一对差分线的长度尽量一样长。
d，如果变压器前级（靠RJ45接头侧）有中间抽头并且采用Bob-Smith电路，即75Ω电阻加一个1000pF的接PGND的电容。
建议电容选取耐压大于DC2000V，电阻功率建议选择1/10W的单个电阻，不宜采用排阻。
e，由于通过变压器的隔离特性完成共模防护，所以高压信号线（差分线和Bob-Smith 电路走线）和其它信号线（指示灯控制线）、电源线、地线之间应该保证足够的绝缘，不存在意外的放电途径。
最后，要达到高压区与低压区之间有效的隔离，就要重视二者之间的PCB走线设计。
在高压区，带高压的可能有：连接器管脚、布线、过孔、电阻焊盘、电容焊盘。
带低压的可能有：布线、过孔、电阻焊盘、螺钉。
根据测试结果和分析，我们总结得到在网口PCB部分高低压各种形式两两之间的绝缘耐压数据，具体如下表（表中给出的是高压与低压部分距离为10mil时候的耐压情况）：高压低压RJ45连接器管脚PCB走线过孔焊盘电阻电容PCB走线推断>2200V推断>2200V2200V（内层）1200V（表层）推断1200V过孔―――――推断>2200V1000V1500V（建议按照750V设计）750V电阻焊盘―――――――――――――――――――――――表1绝缘耐压测试结果注：上表中红色数据为直接试验得到，黑色数为据根据试验和具体情况分析得到。
蓝色数据为原理分析数据，设计过程中建议按照该数值进行设计。
从表中可以看出，对于相同的绝缘距离，耐压能力为接地螺钉<电容、电阻焊盘<走线过孔<表层走线<内层走线，因此当共模防护指标一定时，高压部分与低压部分的绝缘距离应该为接地螺钉>电容、电阻焊盘>走线过孔>表层走线>内层走线。
这是因为螺钉整个为金属体，暴露面积比较大，容易成为放电通路。
电容和电阻焊接两端表面为金属，同时由于形状为长方体，有棱角，很容易形成尖端放电。
过孔在网口部分有很多，表面是亮锡的，也容易产生击穿放电。
PCB 板的表层走线涂有绝缘绿油，内层的走线有介质包围，相对上面几种，耐压能力就应该高一点。
在设计中，根据具体产品要求的抗浪涌等级，利用表1中的数据，就可以推算出PCB 设计需要控制的各种绝缘距离。
表2给出了在防护等级是4kV 的时候，PCB 设计要达到的安全绝缘距离。
表2PCB 设计安全绝缘距离数据（按照4KV 耐压进行计算）综上所述，采用图5的防护电路，通过良好的器件选型和PCB 设计，可以实现共模2kV （1.2/50us ，最高可达4kV ），差模0.5kV （1.2/50us ）的防护能力。