智能电网端口保护这不是一颗料在战斗

　　今天，做一个产品或系统的电路保护方案，特别是智能电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。

　　PowerTVS：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RS2 2、RS485/RS422、CAN、以太、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：RS2 2端口保护方案

　　图 ：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：以太端口保护方案

　　图7：USB端口保护方案

　　图8：SIM卡ESD保护方案