Una tecnica di protezione dai disturbi
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- Damiano Baldi
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1 Power Over Ethernet Una tecnica di protezione dai disturbi Milano - 17 Maggio 2007 THE ITALIAN MICROCONTROLLER MAGAZINE Ing. Maurizio Del Corso (m.delcorso@inwaredizioni.it)
2 Classificazione dei disturbi International Electrotechnical Commission IEC : Scariche elettrostatiche (ESD) IEC : Transitori elettrici veloci (EFT) IEC : Impulsi
3 Scarica Elettrostatica (ESD) Dovuta ad accumulo di cariche elettrostatiche su materiali non conduttivi che si scaricano su oggetti a potenziale minore. Evento di modo comune Prevedere percorsi a bassa impedenza verso terra lontani dalla componentistica sensibile
4 Scarica Elettrostatica (ESD)
5 Transitori veloci (EFT) Si verificano in corrispondenza di un arco elettrico Evento di modo comune trasmesso per accoppiamento capacitivo Possono essere singoli o a burst (5KHz/100KHz)
6 Transitori veloci (EFT)
7 Transitori veloci (EFT)
8 Impulsi (Surges) È il più invasivo per valore di picco e durata Evento di modo comune/differenziale trasmesso per accoppiamento capacitivo o induttivo Cause: fulmini, variazioni di carico a mezzo di switch, sistemi di accensione
9 Impulsi (Surges)
10 Linee guida generali per la protezione dei circuiti
11 Linee guida per la protezione dei circuiti Percorso a bassa impedenza verso terra (lontano dalle sezioni sensibili) Ancoraggio verso terra a bassa impedenza e meccanicamente stabile. Utilizzare condensatori ceramici sui diodi clamping.
12 Linee guida per la protezione dei circuiti Creare separazione fisica tra area soggetta a disturbi e parte sensibile Connettori di I/O ai bordi della scheda e parte sensibile al centro della scheda Evitare accoppiamenti induttivi posizionando i conduttori del segnale vicino ai rispettivi conduttori di ritorno
13 Tecniche specifiche per sistemi PoE
14 Tipico sistema PoE
15 Effetto di un ESD/EFT
16 Protezione su PoE D2 e D4: protezione contro sovratensioni (diodi veloci che supportano elevati picchi di corrente per tempi specifici) D3: diodo veloce e con bassa impedenza in conduzione D1: contro i transitori negativi Ferriti: Isolano le terminazioni BS in alta frequenza C1 e C2: capacità di disaccoppiamento. Devono essere vicine ai diodi clamping. Terminazioni BS: assorbono la parte iniziale dei disturbi ESD/EFT
17 Bluetooth Lo standard, il protocollo, la sicurezza Effetto ESD/EFT positivo su linea P
18 Bluetooth Lo standard, il protocollo, la sicurezza Effetto ESD/EFT positivo su linea N
19 Bluetooth Lo standard, il protocollo, la sicurezza Effetto ESD/EFT negativo su linea P
20 Bluetooth Lo standard, il protocollo, la sicurezza Effetto ESD/EFT negativo su linea N
21 Bluetooth Lo standard, il protocollo, la sicurezza Effetto ESD/EFT negativo su linea N
22 Bluetooth Lo standard, il protocollo, la sicurezza Effetto Surge positivo su linea P
23 Bluetooth Lo standard, il protocollo, la sicurezza Effetto Surge positivo su linea N
24 Bluetooth Lo standard, il protocollo, la sicurezza Effetto Surge negativo su linea P
25 Bluetooth Lo standard, il protocollo, la sicurezza Effetto Surge negativo su linea N
26 Bluetooth Lo standard, il protocollo, la sicurezza Effetto Surge negativo su linea N
27 Riferimenti utili Protection of Electronic Circuits from Overvoltages Ronald B. Standler, Dover Publications inc., 2002 IEC , IEC , IEC , Design in Transient Protection for Power-Bus and Data Lines David W. Hutchins, Electronic Design, July 1990 Electrical-Transient Immunity: a Growing Imperative for System Design O. Melville Clark and Donald E. Neill, Electronic Design, January 1992 Method to Enhance the Performance of Category 5 Cable in the Electromagnetic Environment, Bob Smith, January 25th, 1993
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