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以太網(wǎng)供電(PoE)設備及其電子元件是為工作在特定電流和電壓條件下而設計的。如果因短路或電壓瞬變出現超過(guò)了這些標稱(chēng)條件，則可能會(huì )對器件造成永久性損壞，設備也會(huì )出現故障。過(guò)電流和過(guò)電壓保護裝置被用來(lái)同時(shí)幫助保護供電設備(PSE)和用電設備(PD)。 越來(lái)越多的PoE應用，從智能標識、自動(dòng)售貨機、建筑物進(jìn)入控制以及時(shí)間和考勤系統到手機和PDA充電器和電子樂(lè )器，都對更加可靠和靈活的過(guò)電流和過(guò)電壓保護裝置提出了要求。這些保護器件被用來(lái)實(shí)現如下功能：保護供電設備不會(huì )因以太網(wǎng)電纜或用電設備的短路而損害；保護用電設備不會(huì )因供電設備的故障而損壞；保護用電和供電設備免受過(guò)電壓短路/瞬變的損壞。 在許多情況，一次性使用保險絲有助于提供對PoE應用的過(guò)電流保護。與被保護元器件串聯(lián)安裝的高分子正溫度系數(PPTC)器件也提供了對干擾電流進(jìn)行可靠、可復位的保護方法。固態(tài)晶閘管過(guò)電壓保護器件可與被保護電子元件并聯(lián)安裝，當有過(guò)電壓沖擊時(shí)，該保護器件可迅速從高阻切換到低阻態(tài)。 一般認為保險絲是最簡(jiǎn)單、成本最低的保護方案之一。然而，若可復位PPTC器件能規避因電氣短路、電路過(guò)載、或客戶(hù)使用不當所造成的過(guò)電流損壞，則許多設備制造商可很容易認識到采用PPTC器件物有所值。當出現故障后，PPTC器件一般不需要更換；當斷開(kāi)電源以及排除過(guò)電流狀況后，PPTC器件允許電路恢復至正常工作狀態(tài)。 
在不需要可復位功能的應用中，可采用能提供清潔熔斷特性以及可把熔斷這一事件物理地局限在封裝內的大電流表貼保險絲以滿(mǎn)足IEEE 802.3af標準的過(guò)電流保護要求。重要的是要注意，一次性使用的保險絲必須要能承受電流沖擊和波動(dòng)。 由開(kāi)關(guān)或雷電瞬變引入的過(guò)電壓可損壞支持PoE的設備，可采用不同的保護方法。兩類(lèi)主要的過(guò)電壓保護器件，一種是箝位器件，另一種是折返式保護器件。如金屬氧化物壓敏電阻(MOV)和二極管等箝位器件在工作時(shí)，允許達到特定箝位電平的電壓施加到負荷上。而如以并聯(lián)分流方式工作的氣體放電管和晶閘管浪涌抑制器等折返式保護器件，能處理超過(guò)擊穿電壓的瞬間沖擊。 折返式保護器件比箝位器件有優(yōu)勢。在折返狀態(tài)，因保護器件把有害的過(guò)電壓沖擊導離開(kāi)負載，所以，負載上的電壓很��；而箝位器件仍將把所箝位的電壓施加到負載上。因此，折返式保護器件的功耗遠比箝位器件的低。 對許多PoE應用來(lái)說(shuō)，晶閘管浪涌抑制器是首選方案。晶閘管把瞬間過(guò)電壓“折返”到一個(gè)比瞬變電壓抑制器(TVS)二極管更低的電壓水平，且具有比TVS二極管更低的電壓峰值和平均電壓通過(guò)值。這些特性使傳遞給PoE設備的過(guò)電壓和功率沖擊更小。 此外，與具有較大能量處理能力的TVS二極管相比，晶閘管的低導通電壓可允許其把體積做得更小，從而節約了寶貴的印刷電路板空間。晶閘管相對低的容抗還允許將其使用在高數據速率電路中。 作者：泰科電子瑞侃電路保護產(chǎn)品部應用工程經(jīng)理Matt Williams |
