用于安防系统和火警的电路保护器件.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流用于安防系统和火警的电路保护器件.精品文档.电子知识 安防和火警系统设计在特定电流和电压范围内工作。如果由于短路、瞬时过压而导致电压和电流超出了正常范围，系统中的部件就会永久损坏，设备也因此不能发挥正常功能。供电和电路走线也必须进行保护，以避免在安装过程中或后备电池短路时发生故障。安防系统中的调制解调器常常用于发生紧急情况时向消防部门或警察报警。这些电话线路必须进行保护，以免被闪电、电力线搭线，或交流感应电流毁坏。告警系统也必须符合UL864标准，该标准要求焊装的保险丝是不允许用在供电电路中进行限流的。如果安防系统与电话线连接，在北美就必须符

2、合UL60950和TIA968-A标准，在欧洲和其他地区也必须符合ITU K.21标准。过流保护在安防和告警系统中，保险丝通常用于过流保护。然而，UL864和UL90950对这些设备来讲显然要求过高了，它可能在某些测试条件下使设备发生疲劳。更重要的是，保险丝是一次性的器件，被烧毁后必须更换。许多设备制造商更愿意使用可重复使用的聚合物正温度系数（Polymeric Positive Temperature Coefficient：PPTC）器件来进行电路保护，例如，PolySwitch器件。与保险丝不同，PPTC器件在发生短路故障后不用更换，并且允许在过流条件排除后重新上电使电路回到正常工作状态

3、。PPTC器件由包括导电填充物在内的合成物构成，例如，碳黑填充物等，它们使整个器件可以导电。在常温条件下，导电粒子在聚合物中形成很低的导通电阻。然而，如果温度上升到器件的切换温度（TSW），无论是由通过器件的大电流引起的，还是由环境温度的骤然增加所引起的，都会导致聚合物中的微晶熔化并处于非结晶态。在结晶体熔化阶段，熔化的数量增加会将导电颗粒分离，从而使器件的导通电阻产生非线性增加。导通电阻通常会增加三个或更多数量级。导通电阻的增加使流过故障条件下的设备电流降低到一个很低的、稳定的值，因此有助于保护电路中的设备。由于PPTC器件的导通电阻由低电阻转换到高电阻状态是基于温度的变化的，所以这种器件可

4、以实现过流和过温保护。当电流流过PPTC器件时，根据功率消耗公式I2R，电流被转换成热功率，器件就被加热。当加热的温度达到切换温度时，PPTC器件就会“跳闸”，从而进入高导通电阻状态。PPTC器件也可以放在某个需要进行过热保护的发热器件旁边或设备的结合处。如果设备的温度达到了PPTC器件的切换温度，PPTC器件就会转换到高导通电阻状态。通过这种方式，PPTC器件可以用于把电流降低到非常低的水平，或者作为设备超温的系统指示。控制系统然后可以决定采取哪种合适的动作来保护设备或人员。PPTC器件是串接到电路中的器件。与传统保险丝相比，它们本身很小的体积有助于节省电路板空间。而传统保险丝必须安装在用户

5、可以触到、可以更换的位置。由于PPTC器件是固态器件，所以它们能够承受机械冲击和震动。过压保护有许多种方法可以用于保护安防和火警系统免于因开关或闪电所带来瞬态过压产生的故障。比较常用的两类过压保护方式是采用电压钳位器件和电压监视器件，或称之为“crowbar”的器件。钳位器件，如金属氧化物变阻器（Metal Oxide Varistors：MOV）和二极管起作用时允许高到一个特定钳位电平的电压通过负载。电压监视器件，如气体放电管（gas discharge tubes：GDT）和半导体闸流管浪涌抑制器在有超过关断电压的浪涌电压发生时就会动作。在供电线路需要过压保护的应用中，金属氧化物变阻器可以

6、承受大电流、吸收能量，而且响应迅速。把金属氧化物变阻器和PPTC成对使用可以实现一个完整的电路保护方案，用于保护供电线路和控制板中的变压器。安防和火警设备也必须进行保护免受静电放电（electrostatic discharge：ESD）的毁坏。ESD保护器件可以把电子设备中敏感电路累积的静电放掉。PESD器件提供了ESD保护，并具有非常低的电容（0.2pF），特别适合高频应用。IBIS模型是一种基于V/I曲线对I/O BUFFER快速准确建模方法，是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准，它提供一种标准文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数，非常适合做振荡和串扰等高频

7、效应计算与仿真。 IBIS本身只是一种文件格式，它说明在一标准IBIS文件中如何记录一个芯片驱动器和接收器不同参数，但并不说明这些被记录参数如何使用，这些参数需要由使用IBIS模型仿真工具来读取。欲使用IBIS进行实际仿真，需要先完成四件工作：获取有关芯片驱动器和接收器原始信息源；获取一种将原始数据转换为IBIS格式方法；提供用于仿真可被计算机识别布局布线信息；提供一种能够读取IBIS和布局布线格式并能够进行分析计算软件工具。 IBIS模型优点可以概括为：在I/O非线性方面能够提供准确模型，同时考虑了封装寄生参数与ESD结构；提供比结构化方法更快仿真速度；可用于系统板级或多板信号完整性分析仿真

8、。可用IBIS模型分析信号完整性问题包括：串扰、反射、振荡、上冲、下冲、不匹配阻抗、传输线分析、拓扑结构分析。IBIS尤其能够对高速振荡和串扰进行准确精细仿真，它可用于检测最坏情况上升时间条件下信号行为及一些用物理测试无法解决情况；模型可以免费从半导体厂商处获取，用户无需对模型付额外开销；兼容工业界广泛仿真平台。 IBIS模型核由一个包含电流、电压和时序方面信息列表组成。IBIS模型仿真速度比SPICE快很多，而精度只是稍有下降。 非会聚是SPICE模型和仿真器一个问题，而在IBIS仿真中消除了这个问题。实际上，所有EDA供应商现在都支持IBIS模型，并且它们都很简便易用。 大多数器件IBIS

9、模型均可从互联网上免费获得。可以在同一个板上仿真几个不同厂商推出器件。 IBIS模型是一种基于V/I曲线对I/O BUFFER快速准确建模方法，是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准，它提供一种标准文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数，非常适合做振荡和串扰等高频效应计算与仿真。 IBIS本身只是一种文件格式，它说明在一标准IBIS文件中如何记录一个芯片驱动器和接收器不同参数，但并不说明这些被记录参数如何使用，这些参数需要由使用IBIS模型仿真工具来读取。欲使用IBIS进行实际仿真，需要先完成四件工作：获取有关芯片驱动器和接收器原始信息源；获取一种将原始数据转换为IB

10、IS格式方法；提供用于仿真可被计算机识别布局布线信息；提供一种能够读取IBIS和布局布线格式并能够进行分析计算软件工具。 IBIS模型优点可以概括为：在I/O非线性方面能够提供准确模型，同时考虑了封装寄生参数与ESD结构；提供比结构化方法更快仿真速度；可用于系统板级或多板信号完整性分析仿真。可用IBIS模型分析信号完整性问题包括：串扰、反射、振荡、上冲、下冲、不匹配阻抗、传输线分析、拓扑结构分析。IBIS尤其能够对高速振荡和串扰进行准确精细仿真，它可用于检测最坏情况上升时间条件下信号行为及一些用物理测试无法解决情况；模型可以免费从半导体厂商处获取，用户无需对模型付额外开销；兼容工业界广泛仿真平

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16、由一个包含电流、电压和时序方面信息列表组成。IBIS模型仿真速度比SPICE快很多，而精度只是稍有下降。 非会聚是SPICE模型和仿真器一个问题，而在IBIS仿真中消除了这个问题。实际上，所有EDA供应商现在都支持IBIS模型，并且它们都很简便易用。 大多数器件IBIS模型均可从互联网上免费获得。可以在同一个板上仿真几个不同厂商推出器件。 IBIS模型是一种基于V/I曲线对I/O BUFFER快速准确建模方法，是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准，它提供一种标准文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数，非常适合做振荡和串扰等高频效应计算与仿真。 More: 数码万年历

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30、算机识别布局布线信息；提供一种能够读取IBIS和布局布线格式并能够进行分析计算软件工具。 IBIS模型优点可以概括为：在I/O非线性方面能够提供准确模型，同时考虑了封装寄生参数与ESD结构；提供比结构化方法更快仿真速度；可用于系统板级或多板信号完整性分析仿真。可用IBIS模型分析信号完整性问题包括：串扰、反射、振荡、上冲、下冲、不匹配阻抗、传输线分析、拓扑结构分析。IBIS尤其能够对高速振荡和串扰进行准确精细仿真，它可用于检测最坏情况上升时间条件下信号行为及一些用物理测试无法解决情况；模型可以免费从半导体厂商处获取，用户无需对模型付额外开销；兼容工业界广泛仿真平台。 IBIS模型核由一个包含电

31、流、电压和时序方面信息列表组成。IBIS模型仿真速度比SPICE快很多，而精度只是稍有下降。 非会聚是SPICE模型和仿真器一个问题，而在IBIS仿真中消除了这个问题。实际上，所有EDA供应商现在都支持IBIS模型，并且它们都很简便易用。 大多数器件IBIS模型均可从互联网上免费获得。可以在同一个板上仿真几个不同厂商推出器件。 IBIS模型是一种基于V/I曲线对I/O BUFFER快速准确建模方法，是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准，它提供一种标准文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数，非常适合做振荡和串扰等高频效应计算与仿真。 IBIS本身只是一种文件格式，它说

32、明在一标准IBIS文件中如何记录一个芯片驱动器和接收器不同参数，但并不说明这些被记录参数如何使用，这些参数需要由使用IBIS模型仿真工具来读取。欲使用IBIS进行实际仿真，需要先完成四件工作：获取有关芯片驱动器和接收器原始信息源；获取一种将原始数据转换为IBIS格式方法；提供用于仿真可被计算机识别布局布线信息；提供一种能够读取IBIS和布局布线格式并能够进行分析计算软件工具。 IBIS模型优点可以概括为：在I/O非线性方面能够提供准确模型，同时考虑了封装寄生参数与ESD结构；提供比结构化方法更快仿真速度；可用于系统板级或多板信号完整性分析仿真。可用IBIS模型分析信号完整性问题包括：串扰、反射

33、、振荡、上冲、下冲、不匹配阻抗、传输线分析、拓扑结构分析。IBIS尤其能够对高速振荡和串扰进行准确精细仿真，它可用于检测最坏情况上升时间条件下信号行为及一些用物理测试无法解决情况；模型可以免费从半导体厂商处获取，用户无需对模型付额外开销；兼容工业界广泛仿真平台。 IBIS模型核由一个包含电流、电压和时序方面信息列表组成。IBIS模型仿真速度比SPICE快很多，而精度只是稍有下降。 非会聚是SPICE模型和仿真器一个问题，而在IBIS仿真中消除了这个问题。实际上，所有EDA供应商现在都支持IBIS模型，并且它们都很简便易用。 大多数器件IBIS模型均可从互联网上免费获得。可以在同一个板上仿真几个不同厂商推出器件。