杜 彪

*南宁铁路局南宁电务段 助理工程师，530001 南宁

通信设备终端在使用过程中经常会因为一些意外事件，如雷电引入室内，或市电搭接，造成通信端口引入很大的能量，损坏后级电子器件，这就需要在通信设备的接口处采用大能量保护方案。典型的防护器件有:气体放电管(GDT)、固体放电管、热敏电阻(PTC)、熔断器(SingleFuse)、TVS管、晶闸管(TISP)、TBU(瞬时阻断单元)等。设备制造时应根据标准要求选择合适的器件。

1 现有高速电路防护方案

高速电路的保护方案，首先要考虑防护等级，其次是防护器件的容值不能过大，影响线路传输信号的质量。典型高速电路保护电路如图1所示，从接口到芯片，依次摆放 GDT、PTC和 TISP(或TVS)。

图1 典型高速电路保护电路

工作原理:GDT和PTC的反应速度较慢，大约在ms级，TISP率先导通，对地形成瞬间短路，泄放能量;此时，线路前端电流迅速升高，使PTC开始动作。PTC的阻值随电流增大而增大，迅速阻断电流，同时使得GDT保护节点处的电压迅速抬高，达到其启动电压后，气体放电管大量释放能量，从而达到三级保护的目的。

需要注意的是，不同的接口电路和标准对保护器件的选择起决定性作用。GDT和PTC的容值都非常小，PTC的阻值随温度和电流的变化而变化。TVS的容值较TISP要低很多，一般在高速电路防护中，选择TVS管对信号质量的影响相对较小，多选TVS管。

高速电路对线路上器件的容值有着较高的要求，这就决定了后级保护器件的功率不能过高，这本身和保护电路的防护能力是相矛盾的。设计中一般对高速电路的防护等级要求并不高，很多场合可以省去GDT，只用PTC和TVS达到保护后级芯片的目的。……