SFI立昌|KOYUELEC光与电子SHN系列方案应用

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應用
由於Ethernet的傳輸很容易遭受雷擊的問題，一般大都以10x700us surge wave form作為防雷等級的測試，但也有不同國家採用不同surge波型

大致可分為

(1) 線對地(L-G)：亦可稱為共模測試( Common Mode )

(2) 線對線(L- L)：亦可稱為差模測試( Differential Mode )

應用參考線路

L-L保護：TVS吸收大部分Surge電流，有效保護Transformer不被燒壞；同時，TVS會將Transformer初級線圈的差模電壓從數KV鉗位到~10V，確保耦合到主機板上的電壓不會把PHY IC打壞。
L-G保護：SHN吸收大部分Surge電流的同時，將Transformer初級線圈的共模電壓從數KV鉗位到~30V，確保Transformer不會被打壞，泄露到PHY IC的電壓也不足以將其打壞。

需求

乙太網兩端連接均為造價昂貴，但防護能力極其脆弱的通訊設備，尤其是處於室外的WLAN系統，一旦遭受雷擊，輕則導致設備損壞、信號中斷、資料永久丟失，重則人身傷亡。歷年來，防雷成為運營商的基礎設施建設的難點。網路系統主要是由天線、無線AP、交換機、伺服器等設備組成，危害主要是來源於直擊雷與雷電電磁脈衝，直擊雷主要是直接擊中網路統設備而造成的損壞。近年來，VoIP 、WLAN、網路視頻監控等業務飛速發展，IP電話、無線AP、網路攝像機等設備數量終端、電來源資料線佈線複雜，取電困難，成本高，乙太網供電技術允許供電設備通過乙太網在傳輸資料信號的同時向網路受電設備提供一定功率的直流電，能在確保現有結構化佈線安全的同時保證現有網路的正常運作，最大限度地降低成本，也就是PoE技術。 SHN系列產品主要的用途為網通設備中網口系統中防雷需求之突波保護器。更因現在網通有PoE技術的衍伸計，因此對於防雷要求會比以前更甚。

包裝
product

L(mm)    W(mm)   H(mm)

0806 Series 2.20±0.20 1.70±0.20 1.80 Max.
1206 Series 3.2+0.6/-0.2 1.6+0.4/-0.2 1.90 Max
1210 Series 3.2+0.6/-0.2 2.5+0.4/-0.2 2.60 Max
1812 Series 4.5+0.6/-0.2 3.2+0.4/-0.2 3.50 Max
2220 Series 6.1+0.6/-0.2 5.2+0.4/-0.2 3.60 Max

特性
SHN系列的產品是以多層堆疊的製程方式製作，內電極以印刷方式印在堆疊薄帶的上方，再以加壓方是讓結構緻密化，經過高溫爐進行高溫燒結，此階段會使陶瓷晶粒成長，使結構的緻密度進一步提高，最後於兩端作上端電極。因為是利用專業製粉及生產技術( 擁有多項各國發明專利 )開發出的超高性能過電壓抑制器件，除了能對終端產品提供承受高浪湧電流的保護特性外，更因貼片型式的封裝，更能節省客戶在SMD的打件工時及解決空間(高度)限制問題，由於SHN極佳的電氣特性(BDV值、α值、漏電流值、電容值分佈集中且離散度小)，不僅能充分應用在網通Surge的保護外，同時更通過IEC61000-4-5/10x700 us/ 4KV~8KV測試，更因SHN本身具有低的抑制電壓及快速反應速度可以取代傳統用GDT還要再外加MOV來幫助＂熄火問題＂，達到節省成本，所以SHN是網通(Ethernet)、安防(IP CAM)過電壓保護器件不二選擇。

主要特性：

SHN系列主要應用在網通、安防等市場。
SHN符合IEC61000-4-5雷擊10/700 us 4KV~8KV的衝擊。
SHN為貼片型式的封裝，能節省客戶在SMD製程時間及解決空間(高度)問題。
SHN極佳的電氣特性(BDV值、α值、漏電流值、離散度小) 。
SHN反應速度比目前市場上所使用放電管(GDT)或是壓敏電阻(MOV)更快。
SHN具備在高溫環境下呈現低漏電流及具有極低的抑制電壓。
SHN能承受多次浪湧電流的衝擊。

標準
IEC61000-4-5測試標準要求：

一般大都以10x700us surge wave form作為防雷等級的測試，但也有不同國家採用不同surge 波型。

大致可分為

(1) 線對地(L-G)：亦可稱為共模測試( Common Mode )

(2) 線對線(L- L)：亦可稱為差模測試( Differential Mode )

參數
1.允許最大使用的交流工作電壓(Maximum allowable continuous AC voltage at 50-60Hz)(VRMS)：

最大連續工作電壓:在工作溫度範圍內，可以連續施加在零件兩端時最大交流電壓。

2.允許最大使用的直流工作電壓( (Maximum allowable continuous DC voltage)(VDC)：

最大連續工作電壓:在工作溫度範圍內，可以連續施加在零件兩端時最大直流電壓。

3.崩潰電壓(Breakdown Voltage) (VB)：

當通過零件電流(一般為1mA)時，零件兩端產生的端電壓，又稱為擊穿電壓。

4.抑制電壓(Maximum allowable clamping voltage)( Vc)：

對零件施加標準波形電流時，零件兩端的最大電壓。

5.衝擊電流(Maximum peak current) (5/320μs)(Ipeak)：

零件允許通過其上的最大脈衝電流值(一般為5x320μS)。

6.衝擊電壓(Maximum peak voltage) (10/700μs)(Vpeak)：

零件允許通過其上的最大脈衝電壓值(一般為10x700μS)。

7.電容值(Typical capacitance value measured at 1KHz)©：

零件本身固有的電容量(參考值)。

8.反應速度(Response time)(Trise)：

產品開始動作時間。

9.非線性指數(Non-linear Coefficient) (α)：

零件符合I-V曲線、I1及I2、V1及V2、α= log I2/ I1/ logV2/ V1。

10.漏電流起始值( Leakage current at VB×80% (at initial state))(IVB)：

在崩潰電壓(VB)*0.8電壓壓下所量測的漏電流值。

11.漏電流經雷擊後值( Leakage current at VB×80% (after surge test)) (IVBA)：

經過雷擊後在崩潰電壓(VB)*0.8電壓壓下所量測的漏電流值。

12.操作溫度(Operation Ambient Temperature)(TOPT)：

能正常操作下的操作溫度。

13.儲存溫度(Storage Temperature)：

一般產品能儲存下的溫度(TSTG)。

動作原理
SHN在預備狀態時，相對於受保護之電子組件而言，具有很高的阻抗（數兆歐姆）而且不會影響原設計電路之特性。但當瞬間突波電壓出現（超過突波吸收器之崩潰電壓時），該元件之阻抗會變低（僅有幾個歐姆）引導大部分電流通過此迴路，也因此讓電子產品或較昂貴之零組件受到保護。

規格
Part Number Working Voltage Breakdown Voltage Clamping Surge Voltage Surge Current
Symbol VDC VB(1mA) VC(max.) VSurge(10/700μs) IPeak(10/700μs)
0806SN750-010K 60V 75V 100V 1KV 300A

Part Number Working Voltage Breakdown Voltage Clamping Surge Voltage Surge Current
Symbol VDC VB(1mA) VC(max.) VSurge(10/700μs) IPeak(10/700μs)
1206SN120-040K 9V 12V 30V 4KV 100A
1206SN120-060K 9V 12V 30V 6KV 150A

Part Number Working Voltage Breakdown Voltage Clamping Surge Voltage Surge Current
Symbol VDC VB(1mA) VC(max.) VSurge(10/700μs) IPeak(10/700μs)
1210SN470-040K 38V 47V 75V 4KV 100A
1210SN470-060K 38V 47V 75V 6KV 150A
1210SN750-040K 60V 75V 100V 4KV 100A
1210SN750-060K 60V 75V 100V 6KV 150A
1210SN750-080K 60V 75V 105V 8KV 200A
1210SN820-060S 60V 67.5V 100V 6KV 150A

Part Number Working Voltage Breakdown Voltage Clamping Surge Voltage Surge Current
Symbol VDC VB(1mA) VC(max.) VSurge(10/700μs) IPeak(10/700μs)
1812SN471-030K 385V 470V 775V 3KV 75A

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