CN214479589U - 差分式总线接口防护电路及包含该电路的电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种差分式总线接口防护电路及包含该电路的电子设备，该差分式总线接口包括高端接口和低端接口，该防护电路包括至少一个级联的瞬态电压抑制模块，还包括：至少一个第一降容模块，分别串联在各所述瞬态电压抑制模块与高端接口之间；至少一个第二降容模块，分别串联在各所述瞬态电压抑制模块与低端接口之间；其中，所述第一降容模块和第二降容模块的寄生电容小于所述瞬态电压抑制模块的寄生电容。本实用新型能够解决因差分式总线接口防护电路寄生电容大而引起的信号品质差的问题，既保证了对总线接口的雷电防护功能，又保障了通信信号的品质。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信总线接口保护领域，特别涉及一种差分式总线接口防护电路及包含该电路的电子设备。
背景技术
雷击对于机载电子设备来说是很常见的工作环境，机载电子设备对防雷击等级的要求很高。差分式总线接口是机载电子设备中常用的接口，任何雷击造成的通信接口或通信信号失效都是不可接受的。
为了避免机载电子设备中的差分式总线接口受雷击环境影响，通常通过在总线接口电路中搭接瞬态电压抑制器件来对总线接口进行防护。瞬态电压抑制器件具有响应时间短、瞬态功率大、可靠性高等特点，能够有效抑制瞬态干扰信号，进而实现对总线接口的保护。
然而，在航空电子领域，同一差分式总线接口下级连多个通信节点是航空电子领域十分常见的使用场景。如图1所示，总线接口下多个LRU(航线可更换单元)节点并联进行工作。为了预防差分式总线接口受雷电干扰，如图2所示，在总线接口电路中搭接瞬态电压抑制器件F1、F2以对总线接口进行防护。此时，多个节点的瞬态电压抑制器件呈现并联的状态，则所有节点的瞬态电压抑制器件的寄生电容将并联，使得多个通信节点组成的网络中的寄生电容总和增大，从而导致总线信号出现衰减，致使总线信号的完整性受到影响。
实用新型内容
为了解决现有技术通过瞬态电压抑制器件对差分式总线接口进行防护时，瞬态电压抑制器件的寄生电容并联而导致总线接口信号出现衰减的问题，本实用新型提供一种差分式总线接口防护电路及包含该电路的电子设备。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种差分式总线接口防护电路，该差分式总线接口包括高端接口和低端接口，该防护电路包括至少一个级联的瞬态电压抑制模块，还包括：
至少一个第一降容模块，分别串联在各所述瞬态电压抑制模块与高端接口之间；
至少一个第二降容模块，分别串联在各所述瞬态电压抑制模块与低端接口之间；
其中，所述第一降容模块和第二降容模块的寄生电容小于所述瞬态电压抑制模块的寄生电容。
在本实用新型一个优选实施例中，所述瞬态电压抑制模块包括第一瞬态电压抑制器件和第二瞬态电压抑制器件，且所述第一瞬态电压抑制器件和第二瞬态电压抑制器件的一端接地。
在本实用新型一个优选实施例中，所述第一瞬态电压抑制器件和第二瞬态电压抑制器件为瞬态电压抑制二极管。
在本实用新型一个优选实施例中，所述瞬态电压抑制二极管为双向瞬态电压抑制二极管。
在本实用新型一个优选实施例中，所述第一降容模块包括：
第一二极管，其正极端与对应所述第一瞬态电压抑制器件的另一端连接，负极端与所述高端接口连接；
第二二极管，其负极端与对应所述第二瞬态电压抑制器件的另一端连接，正极端与所述高端接口连接。
在本实用新型一个优选实施例中，所述第二降容模块包括：
第三二极管，其正极端与对应所述第一瞬态电压抑制器件的另一端连接，负极端与所述低端接口连接；
第四二极管，其负极端与对应所述第二瞬态电压抑制器件的另一端连接，正极端与所述低端接口连接。
为了实现上述目的，本实用新型还提供一种电子设备，包括如前所述的差分式总线接口防护电路。
通过采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型通过在所述瞬态电压抑制模块与所述高端接口之间、以及所述瞬态电压抑制模块与所述低端接口之间分别串联第一降容模块和第二降容模块，由于第一降容模块和第二降容模块的寄生电容小于瞬态电压抑制模块的寄生电容，因而瞬态电压抑制模块与降容模块串联所得到的总寄生电容相对于瞬态电压抑制模块本身的寄生电容大大减小，进而解决了因差分式总线接口防护电路寄生电容大而引起的信号品质差的问题，既保证了对总线接口的雷电防护功能，又保障了通信信号的品质。
附图说明
图1为现有技术差分式总线接口的连接示意图；
图2为现有技术差分式总线接口防护电路的电路原理图；
图3为本实用新型实施例1的差分式总线接口防护电路的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
实施例1
本实施例提供一种差分式总线接口防护电路，如图3所示，该差分式总线接口包括高端接口H和低端接口L。该防护电路包括至少一个级联的瞬态电压抑制模块1，各瞬态电压抑制模块1与高端接口H和低端接口L相连。
在本实施例中，各瞬态电压抑制模块1一一对应地设置于至少一个级联的通信单元(如LUR1…LRUn)中，以避免各通信单元受到雷击环境影响。如图3所示，本实施例的瞬态电压抑制模块1分别包括第一瞬态电压抑制器件F1和第二瞬态电压抑制器件F2，且第一瞬态电压抑制器件F1和第二瞬态电压抑制器件F2的一端接地。例如，第一瞬态电压抑制器件F1和第二瞬态电压抑制器件F2可以采用瞬态电压抑制二极管实现。
当外部环境引入瞬态脉冲干扰时，瞬态脉冲干扰进入差分式总线接口，而后通过差分式总线接口防护电路中的瞬态电压抑制器件将瞬态脉冲干扰泄放并将瞬态电压抑制器件接口处的电压钳位，从而使瞬态电压抑制器件接口处的电压保持在总线接口能够承受的范围内。由于外界环境存在不确定性、瞬态干扰的极性具有不确定性，因此本实施例中的第一瞬态电压抑制器件F1和第二瞬态电压抑制器件F2优选采用双向瞬态电压抑制二极管实现。
如前所述，由于瞬态电压抑制模块1存在寄生电容，因而当多个瞬态电压抑制模块1级联时，多个瞬态电压抑制模块1的寄生电容并联会导致总线接口上的总寄生电容大、通信信号完整性受到影响。
为了减小瞬态电压抑制模块1的寄生电容对总线接口信号质量的影响，本实施例的防护电路还包括：至少一个第一降容模块，各第一降容模块一一对应地串联在各瞬态电压抑制模块1与高端接口H之间；以及至少一个第二降容模块，各第二降容模块一一对应地串联在各瞬态电压抑制模块1与低端接口L之间。其中，第一降容模块和第二降容模块的寄生电容小于瞬态电压抑制模块1的寄生电容。
具体地，如图3所示，第一降容模块包括：第一二极管D1，其正极端与对应第一瞬态电压抑制器件F1的另一端连接，负极端与高端接口H连接；以及第二二极管D2，其负极端与对应第二瞬态电压抑制器件F2的另一端连接，正极端与高端接口H连接。第二降容模块包括：第三二极管D3，其正极端与对应第一瞬态电压抑制器件F1的另一端连接，负极端与低端接口L连接；以及第四二极管D4，其负极端与对应第二瞬态电压抑制器件F2的另一端连接，正极端与低端接口L连接。
由于二极管的寄生电容小于瞬态电压抑制器件的寄生电容，因而瞬态电压抑制模块1与降容模块串联所得到的总寄生电容相对于瞬态电压抑制模块1本身的寄生电容大大减小，进而解决了因差分式总线接口防护电路寄生电容大而引起的信号品质差的问题，既保证了对总线接口的雷电防护功能，又保障了通信信号的品质。
此外，瞬态电压抑制模块1与其所串联的第一、第二降容模块三者集成于同一电路板上时，体积小，所需电路板面积最大为870mm2，并且在电路研制方面易于实现，易地实现模块化，模块化可提高其复用性、使其在差分式总线接口中的应用范围广泛。
实施例2
本实施例提提供一种电子设备，其包括如前述实施例1的差分式总线接口防护电路。
优选地，本实施例的电子设备为机载电子设备。
本实施例通过在电子设备中设置前述差分式总线接口防护电路，因而能够在实现电子设备内差分式总线接口防护电路的保护功能的同时，减小总寄生电容以提高差分式总线接口的信号品质。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种差分式总线接口防护电路，该差分式总线接口包括高端接口和低端接口，该防护电路包括至少一个级联的瞬态电压抑制模块，其特征在于，该防护电路还包括：
至少一个第一降容模块，分别串联在各所述瞬态电压抑制模块与高端接口之间；
至少一个第二降容模块，分别串联在各所述瞬态电压抑制模块与低端接口之间；
其中，所述第一降容模块和第二降容模块的寄生电容小于所述瞬态电压抑制模块的寄生电容。
2.根据权利要求1所述的差分式总线接口防护电路，其特征在于，所述瞬态电压抑制模块包括第一瞬态电压抑制器件和第二瞬态电压抑制器件，且所述第一瞬态电压抑制器件和第二瞬态电压抑制器件的一端接地。
3.根据权利要求2所述的差分式总线接口防护电路，其特征在于，所述第一瞬态电压抑制器件和第二瞬态电压抑制器件为瞬态电压抑制二极管。
4.根据权利要求3所述的差分式总线接口防护电路，其特征在于，所述瞬态电压抑制二极管为双向瞬态电压抑制二极管。
5.根据权利要求4所述的差分式总线接口防护电路，其特征在于，所述第一降容模块包括：
第一二极管，其正极端与对应所述第一瞬态电压抑制器件的另一端连接，负极端与所述高端接口连接；
第二二极管，其负极端与对应所述第二瞬态电压抑制器件的另一端连接，正极端与所述高端接口连接。
6.根据权利要求4所述的差分式总线接口防护电路，其特征在于，所述第二降容模块包括：
第三二极管，其正极端与对应所述第一瞬态电压抑制器件的另一端连接，负极端与所述低端接口连接；
第四二极管，其负极端与对应所述第二瞬态电压抑制器件的另一端连接，正极端与所述低端接口连接。
7.一种电子设备，其特征在于，包括前述权利要求1-6中任一项所述的差分式总线接口防护电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120756313.5U CN214479589U (zh) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | 差分式总线接口防护电路及包含该电路的电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN214479589U true CN214479589U (zh) | 2021-10-22 |
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ID=78178300
Family Applications (1)
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| CN202120756313.5U Active CN214479589U (zh) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | 差分式总线接口防护电路及包含该电路的电子设备 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN214479589U (zh) |
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2021
- 2021-04-13 CN CN202120756313.5U patent/CN214479589U/zh active Active
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