Page 51 - 5G SA開台多重無線技術測試再添挑戰

DESIGN CORNER
圖4:GDT+MOV混合佈局的回應與時間關係充分 展示了它如何整合每個元件的基本回應屬性。
(來源:Bourns)
圖5:IsoMOV的原理圖符號(右)顯示為兩個元件 各自標準符號的合併。 (來源:Bourns)
圖6:IsoMOV的物理結構是一種完全不同的混合 功能實現。 (來源:Bourns)
1. 透過一個開關將相關的過電 流轉接到地，一旦超過閾值電 壓，該開關將變為非常低的 阻抗;
合起來使用，以提供完整性保護，並 在截長補短的關係中彌補每種元件 的既有的缺點。顯然，還有很多故障 類型、保護元件類型及其保護方式。
實際的電路板佈局時又增加了另一 個需要關注和約束的點。
2. 利用保護線路兩端的電壓鉗位 器耗散掉多餘的能量;
舉例來說，為了提供一種幾乎 沒有洩漏電流從而能延長使用壽 命的過壓保護解決方案，設計人員 通常會採用雙元件佈局。這種混合 方法整合了兩個離散元件:串聯的 GDT和MOV (圖3)，它們有著組合 的電壓-時間曲線(圖4)。很顯然， 這種雙元件方法需要更多的電路板 「空間」，並在物料清單(BOM)中多 添加一個元件。
最近，筆者看到一種相對較新 的保護元件，它是兩個現有元件的 組合，但不光是兩個離散元件的簡 單、明顯的合併封裝。Bourns的 IsoMOV系列混合保護系列產品中 的元件就是將MOV和GDT整合在 一個封裝中，能提供與離散MOV和 GDT串聯等效的功能(圖5)。
3. 當超過電壓閾值時，以類似 熔斷器的動作斷開受影響的 線 路。 有許多元件可用於實施這些
看一下IsoMOV的結構就會發 現，它不僅僅是簡單的將MOV和 GDT共同封裝在一個共用外殼中， 而是將兩者有機的整合在一起，形 成了功能上與離散MOV和GDT串 聯等效的效果(圖6)。
保護策略。其中有些元件在故障發 生時可以充當撬棍(crowbar)和臨 時短路線(圖1)，有些則充當鉗位 器，將瞬態電壓限制在預設限值， 直到故障消失(圖2)。請注意，「撬 棍」一詞可以追溯到早期的電力系 統時代，當時工人們真的會將金屬 撬棍放在失控的電源匯流排上以 使其短路。
但還有一個更大的問題和複 雜性:MOV和GDT區域的電路板 佈局通常受限於定義最小爬電距 離和電氣間隙的監管要求。間隙 是空氣中兩個導電元件之間的最 短距離;爬電距離是指兩個導電 元件之間沿著固體絕緣材料表面 的最短距離。
核心組裝完成後，還需連接引 線並塗上環氧樹脂。結果是一個大 家熟悉的徑向圓盤型MOV封裝，它 僅比類似額定值的傳統元件稍厚 且直徑更小。此外，由於採用了專 利設計正在申請中的新型金屬氧 化物技術，這個IsoMOV元件在相 同尺寸下還具有更高的額定電流，
在眾多保護選項中，有氣體放 電 管 ( G D T )、晶 閘 管、金 屬 氧 化 物 壓 敏電阻(MOV)和多層壓敏電阻(MLV)、 瞬態電壓抑制器(TVS)甚至齊納二極 體等等。通常會看到其中幾種元件組
這些距離將隨著電壓的增加 而增加。因此，MOV和GDT元件在
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