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TVS管在视频监控系统电路的保护

菜鸟
2018-06-05 16:10:53    评分

    视频监控技术作为安防系统里最为重要的力量,在提高防灾应急、安全生产和应急管理的综合能力上有著不可替代的地位。在防灾应急产业中,视频监控技术应用方式多样,用途广泛,为打造立体防控体系增添助力。
  安装在室内外的摄像头不仅可用来保护公共场所(比如公寓和办公楼、工厂、学校校园以及个人住宅)的安全,还可以用来监控交通状况。在所有这些情况下,电缆连接和断开的过程中都会遭受静电放电(ESD)和电缆放电事件(CDE)的威胁。易损坏的电路包括按钮和开关、存储器插槽以及视频输出端口。对于安装在室外的摄像头而言,视频(CVBS或SDI)和数据(以太网、USB)端口还会遭受剧烈且重复的雷击瞬变现象。
  同样,录像硬件(数字硬盘录像机/个人录像机)也将会暴露在ESD和雷击浪涌的威胁下。当录像设备连接到视频和数据端口时,就会引入ESD。在雷雨天气里,瞬变可引入电源(AC/DC)电路和以太网/视频端口中(如果连接到安装在室外的摄像头上)
  所有这些问题对硬件设计师和制造商都是一个不断增加的挑战。随着各种设备功能的增加,芯片组的复杂度及灵敏度也在增加。同时,设计师还要面临降低成本的压力。
  许多情况下,在早期的设计阶段,很少有制造商会考虑瞬态保护,从而导致设备很容易失效,进而产生相应的维修费用和处理问题,使其品牌信誉受损。保护元器件的目的就是为了把瞬变能量降低到安全范围以内,以确保应用性能可靠并且使电路的正常工作不受干扰。例如,其决不能通过增加额外电容或者其他非线性效应使高速信号降低。
  最常见的电源保护方案是横跨输入和电源使用一个双向TVS二极管。选用双向二极管,是为了无论极性如何,都能避开线路电压。
  为了确保安防系统元器件和网络功能在整个安装寿命期内都可靠,应当把瞬态保护(ESD和浪涌)考虑进去。在大多数情况下,仅需要基本的ESD保护即可,而暴露在开放室外环境的设备或电缆还应该防范雷击浪涌的威胁。电源电路也会受到瞬态电压事件的影响而需要保护。对于所有这些情况,有大量的解决方案存在,这将使电路板设计人员在设计时更具灵活性。

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