概述

IPC網(wǎng)絡攝像機（IP CAMERA）是一種結合傳統(tǒng)攝像機與網(wǎng)絡技術所產(chǎn)生的新一代攝像機，它可以將影像通過網(wǎng)絡傳至地球另一端，且遠端的瀏覽者不需用任何專業(yè)軟件，只要標準的網(wǎng)絡瀏覽器即可監(jiān)視其影像。網(wǎng)絡攝像機一般由鏡頭、圖像、聲音傳感器、A/D轉換器、圖像、聲音、控制器網(wǎng)絡服務器、外部報警、控制接口等部分組成。靜電和浪涌對網(wǎng)絡攝像機（尤其是戶外或工業(yè)環(huán)境下部署的攝像機）構成嚴重威脅，我們的電路保護方案主要目的是防止靜電放電（ESD）、雷電浪涌（Surge）、過壓、過流、反接等外部電氣威脅對設備造成損壞，確保設備穩(wěn)定、安全運行。

應用框圖

IPC網(wǎng)絡攝像機的靜電和浪涌保護方案

接口保護及推薦元器件

1、AC/DC

對于AC/DC適配器供電、輸出5V電壓（常見于家用或室內(nèi)網(wǎng)絡攝像機）的接口，5V輸入電路保護方案需考慮以下幾種常見威脅：

• 電源適配器輸出不穩(wěn)或故障（如短時高壓）
• 雷擊浪涌從電源線傳導進來
• 用戶誤接高電壓或反接電源
• 靜電放電（ESD）

推薦使用SVB60U5.0系列TVS二極管產(chǎn)品進行過電壓保護，該產(chǎn)品采用Semiware先進的封裝技術，采用表面貼裝型SMB標準封裝，額定功率600W，具有極快的響應時間（亞納秒級）和相當高的浪涌吸收能力。專門用于保護電路應用中敏感電子設備，使其免受雷擊和其他瞬態(tài)電壓事件引起的瞬態(tài)電壓侵害.

2、RJ45接口

RJ45 接口是網(wǎng)絡攝像機、電力設備、工業(yè)控制等系統(tǒng)中常見的通信接口，但它也是靜電（ESD）和雷擊感應浪涌的高風險入口。主要風險如下：

• ESD放電（接觸 RJ45 時產(chǎn)生高壓尖峰）
• 共模浪涌（如雷擊引起電壓從雙絞線間共模耦合進來）
• 差模干擾（數(shù)據(jù)傳輸過程中的電氣串擾）

推薦使用SE3D35B3.3MA系列低電容TVS二極管陣列進行靜電保護，采用SOD-323標準封裝,具有漏電流小，反應速度快（nS級），可靠性高等特性，被廣泛應用于HDMI，USB，VGA等高速信號傳輸接口ESD靜電防護，保護每個輸入/輸出引腳，為可能經(jīng)歷破壞性靜電放電(ESD)的電子設備提供高級別保護。

典型布局和接地建議

• TVS器件應靠近RJ45接口放置，并與地之間形成最短路徑
• ESD放電電流路徑直接接到大地/機殼地（Chassis GND）
• 不建議TVS與PHY電源地共地，應使用GND分區(qū)隔離
• 屏蔽外殼RJ45接頭應與機殼接地連接，不要懸空

3、USB接口

USB 接口由于頻繁插拔、對人體接觸頻繁，極易受到 靜電放電（ESD）和浪涌干擾，尤其是 USB 2.0/3.x 接口的高速信號線更容易受影響。因此，USB 接口的靜電保護必須達到如下目標：

• ESD靜電防護：人體插拔時釋放電壓，±8kV～±15kV
• 瞬態(tài)過壓防護：電纜插拔瞬間產(chǎn)生的高壓尖峰
• EMI抑制：減少信號串擾，保持信號完整性
• 維持信號完整性：不能影響高速信號質(zhì)量（低電容）

推薦使用SE41T06U5.0LB系列靜電抑制器進行靜電保護，采用SOT-143標準封裝,具有漏電流小，反應速度快（nS級），可靠性高等特性，被廣泛應用于HDMI，USB，VGA等高速信號傳輸接口ESD靜電防護，保護每個輸入/輸出引腳，為可能經(jīng)歷破壞性靜電放電(ESD)的電子設備提供高級別保護。

3、SD Card接口

SD 卡接口是嵌入式設備（如網(wǎng)絡攝像頭、手持終端、工控設備）中常見的可拔插式外設接口，因此在插拔操作中容易受到：

• 靜電放電（ESD）
• 熱插拔瞬態(tài)電壓
• 接觸不良引起的抖動干擾

靜電防護的目標：

• 滿足 IEC 61000-4-2 Level 4（±8kV 接觸放電，±15kV 空氣放電）
• TVS 電容要低（<5pF）以防影響高速信號（尤其在 25MHz 時鐘下）
• 響應時間快（ns 級）

推薦使用SESRV05-4A系列靜電抑制器進行靜電保護，采用SOT-23-6L標準封裝，產(chǎn)品極間電容低至0.4pF,對信號傳輸影響很小。

PCB 布局建議

• TVS靠近SD卡插槽放置：TVS陣列靠近插槽接口，以第一時間吸收ESD電流
• 最短接地路徑：TVS管接地端應走最短路徑至大地（GND）
• 信號線阻抗匹配：確保 CMD、CLK 等高速線不因保護器件失配而失真
• GND鋪銅：SD 卡地引腳下方應有完整地平面
• 可選上拉電阻保護：有些主控要求CMD/DAT線串上拉，TVS后串入