應用筆記398是一份設計指南，其中包含設計人員使用達拉斯半導體T3、E3或STS-1線路接口單元（LIU）為電信設備構建網絡接口電路所需的所有信息。網絡接口是通過同軸電纜連接到其他電信設備的系統的一部分。主要關注需要過壓/過流保護的建筑物間連接。電信電路中通常需要保護，以防止雷擊或電源線交叉事件造成的損壞。應用筆記首先概述了受保護的網絡接口，并列出了各種規范測試程序。接下來是金屬保護示例電路以及元件選擇指南。由于傳輸線的外導體接地，因此只需要為金屬型浪涌提供解決方案。本設計指南將使設計人員能夠滿足設計電信設備網絡接口時所需的嚴格規范。

保護電路簡介

T3、E3 和 STS-1 線路主要用于建筑內應用，將一臺設備連接到另一臺設備。盡管與外部線路（如T1）相比，建筑物內線路的雷擊和電力線交叉的潛在危險本質上要小，但各種電信標準組織已經為建筑物內的線路制定了電涌保護要求。為了使線路接口設計滿足這些要求，必須使用保護網絡將高電壓和電流從敏感的低壓CMOS器件引開。

電涌保護網絡分為兩類：初級和二級。主要保護通常由位于管線進入場所的氣體放電管或碳塊提供。由于主保護僅將電壓浪涌限制在 1000V峰和電源線交叉至600V有效值，二次電壓保護也是必要的。二級保護提供額外的電壓和電流限制，以保護LIU免受損壞。

縱向（共模）浪涌類型是從尖端到地面或從環到地面，而金屬（差模）浪涌類型介于尖端和環之間。通過進入電纜導電屏蔽層的雷電流在尖端和環形導體上形成縱向浪涌。由于 T3/E3/STS-1 電纜中的外導體已接地，因此只需要防止金屬浪涌。

推薦保護電路

圖1是達拉斯半導體推薦的金屬浪涌抑制電路，用于建筑物內的T3/E3/STS-1應用。該電路的設計符合表1中列出的要求。

圖1.推薦用于 T3/E3/STS-1 的金屬浪涌保護電路。

注1：

從變壓器到網絡接口的布局至關重要。走線應至少為 25mils 寬，與其他電路線路相隔至少 150mils。

注2：

從變壓器到器件以及變壓器到網絡連接器的走線阻抗應與75Ω或300Ω的線路阻抗相匹配。

用于保護的三個主要部件是保險絲、晶閘管和二極管。保險絲可保護變壓器免受大電流條件的影響，例如電源線交叉。對于不同的浪涌曲線，典型保險絲的額定浪涌電流高于 100A。表 2 中的保險絲通過 2 × 10μs、10 × 160μs、10 × 560μs 和 10 × 1000μs 浪涌而不開路。晶閘管是一種固態撬棍裝置，當器件兩端的電壓超過開關電壓時，晶閘管會從開路狀態變為短路狀態。晶閘管保持短路狀態，直到流過器件的電流降至設定保持電流以下。在短路狀態下，多余的電流被路由到地，從而阻止其損壞LIU器件。晶閘管不能直接連接尖端和環之間，因為它的電容大到足以使T3/E3/STS-1信號失真。二極管從尖端/環差分對中移除晶閘管電容，同時仍允許晶閘管執行其撬棍功能。

審核編輯：郭婷