以太网在雷击浪涌测试中的应用
RJ45 Surge ESD Protection-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。
WLAN以太网供电防雷技术应用分析
WLAN以太网供电防雷技术应用分析
于直击雷与雷电电磁脉冲，直击雷主要是直接击中WLAN 系统设备而造
成的损坏，雷电电磁脉冲主要是通过馈线、网线、电源等线路对设备造成损坏。
三、POE 防雷的难点问题
WLAN 系统中，室外型无线AP 处于楼顶或者铁塔等位置，因为取电、布线
都比较困难，大部分情况会采用POE 供电，POE 交换机离AP 往往会有几十米，这段距离的网线在雷击情况下容易形成雷电电磁脉冲，雷电电磁脉冲沿着网线
入侵到无线AP 或POE 交换机，造成设备损坏。
根据POE 本身的特点，POE 最大可靠传输距离为100 米，当中间加装防雷器或其他设备后，容易产生信号衰减、功率损耗等问题，功率、通信效果、传
输距离得不到保障，这对防雷器性能提出了极高的要求。
四、WLAN 整体防雷解决方案
对于WLAN 系统防雷，除直击雷防护外，雷电电磁脉冲成为防雷工作的重
点。
直击雷防护，直击雷防护体系由接闪器、引下线，接地装置组成。
首先要对
出于室外天线安装避雷针，由引下线连接地网，确保为雷电流提供泄放通道。
直击雷的特点是容易对某一点造成损坏。
雷电电磁脉冲防护，雷电电磁脉冲是由雷击产生的电磁场，引起WLAN 系
统馈线、网线、电源等线路产生过电压入侵设备造成损坏。
雷电电磁脉冲的特
点是容易对数公里范围造成损坏，因而成为防雷的重点。
WLAN 系统需要在
AP 馈线端口与网口分别安装R25N70F 馈线避雷器、POE 系列以太网供电防雷器，在POE 交换机电源、网口分别安装M40B1+N 单相电源防雷器与POE 系。
雷击浪涌抗扰度测试报告
雷击浪涌抗扰度测试报告
雷击浪涌抗扰度测试报告
随着现代电子技术的不断发展，电子设备的应用范围越来越广泛，但同时也面临着各种电磁干扰的挑战。
其中，雷击浪涌是电子设备最常见的电磁干扰之一。
为了保证电子设备的正常运行，需要对其进行雷击浪涌抗扰度测试。
本次测试的对象是一款智能家居控制器。
测试过程中，我们使用了符合国际标准的测试设备，包括雷击发生器和浪涌发生器。
测试过程中，我们模拟了不同的雷击和浪涌情况，包括直接雷击、间接雷击、电源线浪涌、信号线浪涌等。
测试结果表明，该智能家居控制器具有较强的雷击浪涌抗扰度。
在直接雷击和间接雷击的情况下，设备能够正常运行，没有出现任何故障。
在电源线和信号线浪涌的情况下，设备也能够正常运行，没有出现任何异常。
通过本次测试，我们可以得出结论：该智能家居控制器具有较强的雷击浪涌抗扰度，能够在各种电磁干扰的情况下正常运行。
这为该产品的推广和应用提供了有力的保障。
雷击浪涌抗扰度测试是电子设备必不可少的测试之一。
只有通过科学的测试和评估，才能保证电子设备的正常运行和稳定性。
我们将继续加强对电子设备的测试和评估，为客户提供更加可靠的产品和服务。
以太网接口防雷电路
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以太网接口防雷电路：
/0402
说明：
1、此电路为以太网接口的标准防雷电路，包括了初级和次级防雷保护电路。
应用于以太网口可能接到
室外的产品。
2、此电路要求产品有接大地的接口，如果没有，初级防雷保护电路的共模防护将不起作用。
3、此电路采用的POE以太网接口作为例子，C700 – C703使用4个电容为POE电路考虑，如果没有
POE电路，可共用为一个电容，请参见普通的以太网接口电路。
4、防护器件：
D703 – D706，D708，D709组成初级防护，接的地为大地，U701、U702构成次级防护，接的地为数字地。
D703 – D706，D708，D709防护器件典型型号：摈城BF091F。
防护器件的选择要根据对以太网口的雷击测试要求来定。
电路的简化：
由于在很多认证中，不做以太网接口的差模雷击测试，而在实际使用中，共模雷击为主要的雷击失效原因，对电路可做简化，去掉D708、D709。
进一步的电路简化：只考虑共模雷击测试和实际使用中的共模雷击防护，最小电路为：去掉D703、D705、D708、D709、U701、U702，防护器件只保留D704、D706。
在做电路的简化前，需要明确测试和使用的要求，在成本和性能之间取得平衡。
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千兆计算机网络防雷
华普新闻:WEILI千兆计算机网络（六类线）避雷器顺利通过国家级检测机构认证并同入工程应用山东华普信息科技有限公司新近研发推出的六类—1000M网电涌保护器，型号为WL568B-E1000M，已于2005年11月顺利通过国家权威机构----中国气象局下设的北京雷电防护装置测试中心的认证，这标志着山东华普在计算机网络信号防雷领域的技术已达到国内先进水平。
近年来，计算机网络技术发展迅速，其传输速率从10M、100M到CAT-5e也不过几年的时间，目前，1000M，万兆网络业已投入使用。
但网络防雷技术在国内还停留在100M网络（五类布线）的水平上。
1000M网络防雷产品还是空白。
于2005年7月山东华普信息科技有限公司经过一年多研究开发，生产出了千兆网络避雷器（SPD），并于同年10月通过北京雷电防护装置测试中心（国家一级测试中心）的测试。
该产品的研制成功，填补了国内空白，达到了国际领先水平。
一、千兆以太网1000Base-T众所周知，传统快速以太网(100Base-TX)使用5类UTP四对线中的两对，一对用于发送数据，一对用于接收数据。
目前，1000 Mbaud 以太网多采用6类布线，5类UTP在千兆以太网上的应用正在研究中。
1000Base-T的传输码速是125Mbaud，但它要使用CAT－6中全部四对线，并在每一对线上同时实现收发操作，在铜线上传输1000Mb/s高速的码流，布线系统的支持是最主要的问题。
即在CAT－6的四对线上传输1000Mb/s的数据流，所面临的信号衰减、回波、返回损耗、串音和电磁干扰等问题是影响网络性能的重要因素。
CAT-6布线中是以线缆的特殊结构来实现的，它解决了回波损耗、信号衰减、串扰等问题。
我国目前尚未出台1000M以太网的国家标准。
国际标准为TIA/EIA-568B-2.1。
二、千兆以太网1000Base-T 雷电防护的必要性在组建1000M网络的同时必须注意任何可能会限制网络性能的因素，更应该防止由于雷击、感应雷击、电源尖波等电磁干扰造成设备损坏、网络瘫痪所带来的巨大损失。
以太网在击浪涌测试中的应用
以太网在击浪涌测试中的应用
1.以太网雷击保护以太网是广泛用于访问和城域网络基础设施。
这
些接口通常必须符合GR1089 雷击浪涌测试。
为了防止雷电浪涌，低钳位电压
是必须的.
新一代的物理层更敏感雷击。
为了防止雷电浪涌，(如
GR1089,IEC61000-4-5,K.20/21)和ESD 事件，低钳位电压的设备是必要的。
新一代的物理层更敏感雷击。
给千兆以太网保护我们开发的解决保护方
案是给最敏感的PHY。
Semtech 公司的RClamp3304N/2504N 采用Semtech 的专有的保护技术EPD。
EPD 提供大量减少漏电流和电容对硅雪崩低对峙电压二极管工艺。
它们还配有一个2.5 伏特和3.3 伏特的真正卓越的保护工作电压。
这两个产品已被应用到桌面(个RJ45)成功。
2.RClamp2504N/3304N 在电脑上的保护应用
I.IEC61000-4-5 雷击规格:
Note:1)开路电压波形是10*700us
2)短路电流波形是5*310us
II.解决方案:
为了选择一个强大的千兆以太网应用防雷解决方案，这个方案将用于千
兆以太网的RJ-45 连接器里，因此，只有保护元件的数量限制，因此，Semtech 公司已提供下列解决方案：
两个RClamp2504N/3304Ns 放置在物理层芯片这边,下列是原理
Semtech 公司RClamp2504N/3304N 被作为推荐的保护配置，是因为它提。
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。
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
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以太网在雷击浪涌测试中的应用
中心议题：
∙以太网雷击保护的必要
∙RClamp2504N/3304N在电脑上的保护应用
解决方案：
∙对以太网物理层进行保护
∙提供线对线的保护
1.以太网雷击保护
以太网是广泛用于访问和城域网络基础设施。
这些接口通常必须符合GR1089雷击浪涌测试。
为了防止雷电浪涌，低钳位电压是必须的.
新一代的物理层更敏感雷击。
为了防止雷电浪涌，(如GR1089,IEC61000-4-5,K.20/21)和ESD事件，低钳位电压的设备是必要的。
新一代的物理层更敏感雷击。
给千兆以太网保护我们开发的解决保护方案是给最敏感的PHY。
Semtech公司的RClamp3304N/2504N采用Semtech的专有的保护技术EPD。
EPD提供大量减少漏电流和电容对硅雪崩低对峙电压二极管工艺。
它们还配有一个2.5伏特和3.3伏特的真正卓越的保护工作电压。
这两个产品已被应用到桌面(个RJ45)成功。
2.RClamp2504N/3304N在电脑上的保护应用
I.IEC61000-4-5雷击规格:
Note:1)开路电压波形是10*700us
2)短路电流波形是5*310us
II.解决方案:
为了选择一个强大的千兆以太网应用防雷解决方案，这个方案将用于千兆以太网的RJ-45连接器里，因此，只有保护元件的数量限制，因此，Semtech公司已提供下列解决方案：
两个RClamp2504N/3304Ns放置在物理层芯片这边,下列是原理图:
Semtech公司RClamp2504N/3304N被作为推荐的保护配置，是因为它提供了TVS的最低工作电压为2.5V或3.3V。
低工作电压可以快速的瞬态响应时间，使低钳位保护电压敏感的物理层芯片。
此外，该解决方案只提供线对线的保护。
线对地的保护需要特殊的RJ45连接器和好的PCB设计.
III.测试结果总结
•线对线测试结果
测试数据:
基本上，当测试电压在+/-3KV时,钳位电压低于15V，我们可以看到2504N好于3304N
•线对地测试结果:
基本上，由于客户有好的连接器结构和PCB设计，当雷击发生时,它能通过结构和PCB设计释放，从这个+6KV雷击测试结果看,我们发现波形看起来像振铃，在PHY 端钳位电压非常低,这说明大部分雷击能量已被释放,这时能很好的保护PHY芯片。
Semtech公司的RClamp2504N/3304N已被成功地应用在电脑的RJ45连接器里，它具有较低的钳位电压,电容和工作电压，这样可以保护一些敏感的物理层的芯片。
该解决方案将非常好，成本低，加上好的RJ45连接器结构和PCB设计给线对地保护。