[实用新型]一种低电容大浪涌保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体过压保护器件领域，具体涉及一种低电容大浪涌保护电路，是一种用来限制过压但不切断电路的紧急保护电路。 

背景技术

随着通信速率的提高，数据通信接口对保护的要求也越来越高，可满足K20、K21等可靠性测试标准的保护方案往往会涉及更多的保护元件和更大的PCB空间，因各保护元件之间的匹配性差异导致的电路主控IC芯片被烧毁的情况屡屡发生。 

能够用于浪涌保护的元件很多，如Thyristor、GDT、MOV、瞬态电压抑制器（Transient Voltage Suppressor，TVS）等。如专利申请CN 201210172902.4通过GDT 、PPTC.、TVS 、电阻、共模电感、隔离变压器等电子元件搭建组合电路，来达到线路防护的目的，但这种通过多种电子元件搭建组合电路的方式，对于拥有多个数据接口的保护方案必然会涉及到很多种类和数量的电子元件和复杂的走线，这些都给工程师带来了设计上的不便，此外，复杂的走线带来的寄生电感效应、电容效应等都会产生匹配性差异，对接口的性能造成较大影响。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的所需电子元件数量多、种类繁杂，走线复杂，占用PCB空间大的缺陷，为被保护系统提供一种集成化低电容的浪涌保护电路，不仅可以避免浪涌、ESD等瞬态电压对被保护系统的损坏，而且走线简单，具有低电容、低钳位、大浪涌保护的能力、差共模高度集成的优点。 

本实用新型的技术方案具体为：一种低电容大浪涌保护电路，由2n(n 为大于等于2，小于等于16的整数)个降容二极管、2个低压TVS二极管和2个双向放电管（Thyristor）构成，第1到第n降容二极管的阴极与第一双向放电管（Thyristor）的一端相连，并与第一低压TVS二极管的阳极和第二低压TVS二极管的阴极相连，第1到第n降容二极管的阳极依次分别连接线路 1到线路 n。第 n+1 到第 2n 降容二极管的阳极与第二双向放电管(Thyristor)的一端相连，并与第一低压TVS二极管的阴极以及第二低压TVS二极管的阳极相连，第 n+1 到第 2n 降容二极管的阴极依次分别连接线路 1到线路 n；所述的降容二极管均为低结电容二极管；所述的低压TVS二极管为低击穿、低钳位电压的TVS二极管，此二极管不具有单向导电性，且正向击穿电压高于反向击穿电压；所述双向放电管（Thyristor）为有高浪涌泄放能力的放电管，两个双向放电管均一端接地。 

降容二极管用于Pin脚之间的电容，TVS二极管用于实现低压差模保护，双向放电管（Thyristor）用于提供高浪涌共模对地保护。本实用新型利用TVS二极管的低钳位特性，与降容串联后作为线到线之间的低残压差模保护，利用Thyristor的削弧和高浪涌特性，与降容管串联后作为线到地的共模保护。 

所述双向放电管（Thyristor）可通过6KV的K20、K21标准。 

优选的，上述技术方案中，n 取值4或8，即为4路或8路保护。因为现在实际应用中的以太网接口都是8根线，可采用2个4路保护的低电容大浪涌保护电路，或者采用1个8路保护的低电容大浪涌保护电路。本实用新型的低电容大浪涌保护电路可以做成一个独立的模块，也可以并入接口模块中成为接口模块的组成部分。随着科技的发展，不排除会出现4根线、5根线或是12根线，甚至16根线的以太网接口，本实用新型的低电容大浪涌保护电路中降容二极管的数量相应地作出调整即可。 

 [0009]下面以8路保护的低电容大浪涌保护电路为例，阐述一下本实用新型的工作原理：低电容浪涌保护电路正常情况下处于关断状态，当在线路 1 到线路 8上同时出现正向浪涌时，浪涌同时通过第1降容二极管~第8降容二极管到达降容二极管的阴极，由于浪涌电压较高使得双向放电管被触发而导通，浪涌电流通过双向放电管到地泄放，随着浪涌电流的泄放完成，流过双向放电管的电流逐渐降低，直到电流低于双向放电管的维持电流时，双向放电管关断，正向浪涌泄放结束。当有反向浪涌出现时，浪涌电流经地通过双向放电管到达第9降容二极管~第16降容二极管的阴极，通过线路导线放电，实现了反向共模保护。当在线路 1到线路 8之间出现浪涌电压时，浪涌通过高电压的线路上的降容二极管到达降容二极管阴极，由于低压TVS二极管的击穿电压要低于双向放电管的触发电压，因此低压TVS二极管先动作，浪涌通过低压TVS到达电压低的线路上，实现了差模保护。