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电梯系统架构
如图1所示，电梯系统主要由三个部分构成：机房、层站、轿厢。机房是电梯的控制中心，轿厢是运送乘客和货物的电梯组建，层站是电梯在当前楼层开门的站。君耀电子针对变频器、编码器、电梯外呼板、电梯主控板、总线、轿厢控制、门机系统、电梯广告等有可以通过EN12016标准的电路保护方案。
图1 电梯系统架构
浪涌防护原理
电子系统的防护一般采用“多级防护、逐级削减”的模式进行系统级的浪涌防护，其原理如框图2。
第一级保护一般指最容易引入雷电的端口，如建筑物进线口、AC电源输入端口等，一般采用大通流能力的器件，根据应用场合选取不同的器件。第二级防护与第一级防护类似，一般选用反应速度快钳位电压低的TVS、ESD等。由于第一级防护器件与第二级防护器件采用的过压保护器件种类不同，击穿电压大小不同，响应时间不同，所以要在两级过压保护器件之间加退耦元件才能保证两级过压保护器件协同工作。退耦元件要求有一定的阻抗才能起到退耦的作用。
图2 浪涌防护原理
保护器件选型原则
1、保护器件不影响被保护电路的正常工作，即保护器件的最大工作电压大于被保护设备的正常工作电压。保护器件的结电容要尽可能的小，为被保护设备在信号完整性及可靠性系统设计留有足够的冗余度；
2、浪涌保护器件要满足系统环境需求与防护标准，过压浪涌保护时，自身不应被损坏；
3、过压浪涌保护时后端设备不应被损坏，即要考虑后级被保护设备的脉冲耐压等级；
4、浪涌过后，保护器件需恢复为高阻状态，不影响电路正常工作。
变频器电源保护方案
图3a 单相电源防护方案
图3b 三相电源防护方案
如图3a，为单向电源防护方案，采用压敏电阻串联陶瓷气体放电管。压敏电阻为老化型元器件，操作过电压、暂态过电压等长期施加在MOV上会使MOV老化，其老化的表现就是漏电流增大，压敏电压减小。而陶瓷气体放电管在关断状态下其绝缘阻抗为G欧级，与MOV串联大部分电压加在GDT上，可以有效减缓MOV的老化。三相电源保护方案与单相电源保护方案原理相同，电路连接如图3b所示。
24V直流电源保护方案
如图4a，为24V直流电源保护方案。该方案采用两级防护方案，第一级采用压敏电阻（820KD10）串联玻璃气体放电管（BK13000702），玻璃气体放电管也是减缓MOV的老化，相对于陶瓷气体放电管（GDT）有较高的性价比。中间采用电感退耦，如线路工作电流较小也可以采用电阻或自恢复保险丝（PTC）进行退耦。第二级采用小功率TVS（SMBJ33CA）对瞬态干扰电压进行二级钳位。该方案可通过IEC61000-4-5 1.2/50μs&8/20μs 2Ω 2kV，正负5次间隔60s测试。 24V直流电源也可采用如图4b的一级防护方案，该方案对保护器件的浪涌负荷要求较高，TVS要选择相对较大功率的器件，如5.0SMDJ33CA。
图4a 24V直流电源保护方案
图4b 24V直流电源保护方案
SD卡静电保护方案
如图5所示，采用分立器件UAD8C05L01对SD卡的电源线、数据线、时钟信号等进行ESD防护。UAD8C05L01为SOD-882封装的小型化器件，结电容典型值为0.4pF，完全满足SD卡的通信速率要求。此方案可通过IEC61000-4-2 第四级（空气放电15kV，接触放电8kV）测试。
图5 SD卡静电保护
USB2.0接口静电保护
USB2.0接口静电保护推荐2款ESD器件，线路连接示意图如图6所示。UET14A05L03可对一路USB2.0接口的电源线和数据线进行保护，该器件为SOT143封装，线对地结电容典型值为0.8pF，完全不影响USB数据通信。UDT26A05L05UL可同时对2路USB2.0接口进行保护，该器件为SOT23-6L封装，线对地结电容典型值为1pF。这两个器件都满足IEC61000-4-2 第四级（空气放电15kV，接触放电8kV）测试。
图6 USB2.0静电保护
100M以太网接口
图7为100M以太网保护方案，隔离变压器之前采用玻璃气体放电管（BK33000702-M-H）进行第一级共模防护。BK33000702-M-H是一款小型化耐受型玻璃放电管，相对于陶瓷气体放电管具有体积小，反应速度快，价格便宜的优点。隔离变压器之后采用UDD32C03L01进行差模防护。UDD32C03L01是一款低压低电容高通流ESD防护器件，目前已大量应用于以太网的防护，得到客户的充分肯定。该方案可通过IEC61000-4-5 10/700μs 40Ω差模2kV，共模4kV的测试。
图7100M以太网保护方案
RS485接口保护方案
图8a为RS485接口两级保护方案，第一级采用玻璃气体放电管（BK13000702-M）进行差共模保护，中间采用PTC（SMD1812P014TF）退耦，第二级采用TVS（SMBJ6.5CA）进行保护，该方案适合防护等级较高的场合，可满足较高的浪涌防护测试要求：IEC61000-4-5，10/700μs 40Ω差模2kV，共模6kV的测试。图8b采用低漏流TVS SMBJ6.5CA(IR50)，普通TVS漏电流较大，额定值标称1mA以内，SMBJ6.5CA(IR50)漏电流为50uA以内，相对于普通TVS具有更高的可靠性。如果RS485接口只有静电防护要求，也可以直接加一个SOT23封装的静电保护器件，如SDT23C712L02，线路连接如图8c。
图8a RS485接口两级防护方案
图8b RS485接口一级防护方案
图8c RS485静电保护方案
液晶显示LVDS接口保护方案
如图9，为HDMI接口静电保护方案，采用2颗UBQ10A05L04对其数据线和时钟信号线进行保护。UBQ10A05L04为DFN-10封装的低压低电容ESD器件，I/O对地电容典型值为0.3pF，完全满足HDMI信号高速传输要求。
图9 HDMI接口保护方案
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