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智能門鎖ESD靜電浪湧保護用TVS/ESD二極管選型攻略

更新時間:2024-06-12來源:www.dywgdst.com

智能门锁.jpg       智能門鎖是指在傳統機械鎖的基礎上改進,將電子技術、集成電路、電子元器件等結合多種識別技術的產品。近幾年來,智能門鎖逐漸成為消費者首選,不僅有著更高的安全防護性能,而且使用起來也十分方便。智能門鎖支持多種解鎖方式,包括指紋解鎖、鑰匙解鎖、NFC卡片解鎖、臨時密碼解鎖、手機/手表解鎖、AI3D 人臉解鎖等。隨著智能門鎖市場快速發展和產品可靠性提升的需求,相關的檢測規範也應運而生,其中包含靜電放電標準IEC61000-4-2和浪湧沖擊標準 IEC61000-4-5。東沃電子DOWOSEMI擁有全套先進的測試設備與專業的測試整改團隊,可根據相關的測試標準,提供智能門鎖ESD/EOS及浪湧防護整體解決方案。

智能門鎖浪湧靜電保護方案設計圖

 东沃智能门锁浪涌静电保护方案设计图.jpg

       如圖所示,智能門鎖控製板由鋰電池+幹電池組合供電、毫米波雷達傳感器系統喚醒、藍牙芯片、電源管理 IC、3D 人臉識別、指紋識別、傳感器、按鍵、LCD 顯示屏、馬達驅動等組成。智能門鎖控製板供電分為鋰電池和幹電池兩部分,優先使用鋰電池供電,鋰電池沒電後幹電池才會進行供電,鋰電池就可以拿出來充電,鋰電池充電時也不會停機,從而實現循環供電時刻在線的效果。即便是鋰電池幹電池都沒電,還可以用充電寶或USB Type-C數據線給門鎖充電,實現應急解鎖。

       在實際使用中,由於靜電ESD和浪湧的存在,會導致智能門鎖出現故障,甚至對智能門鎖系統產生不可逆的破壞性。針對智能門鎖靜電浪湧問題,東沃電子可提供高緊湊度、大功率、低鉗位電壓、低漏電、超高穩定性的全系列ESD靜電防護器件,客戶可根據不同接口的靜電等級選擇合適的產品。

智能門鎖浪湧靜電防護器件TVS/ESD選型攻略
东沃智能门锁浪涌静电防护器件TVS-ESD选型.jpg

1)Type-C(USB)電源供電口ESD防護器件選型

       智能門鎖通過Type-c(USB)接口供電(充電),根據充電電流大小可選擇5V或12V的ESD靜電保護二極管。5V電源供電口推薦東沃SD05C或DW05DP-S,SD05C最大IPP=30A(8/20us),功率450W,采用SOD-323封裝;DW05DP-S最大IPP=100A(8/20us),功率2000W,采用DFN1006-2L小尺寸封裝。12V推薦東沃SD12C或DW12P4N3-S,SD12C最大IPP=18A(8/20us),功率400W,采用SOD-323封裝;DW12P4N3-S最大IPP=150A(8/20us),功率4000W,采用DFN2020-3L封裝,可滿足大功率充電需求。

2)Type-C(USB)數據口,高速I/O接口ESD防護器件選型

       智能門鎖高速數據或I/O傳輸時,對結電容要求比較高,通常要求選擇Cj<0.5pF的ESD防護器件。東沃電子技術推薦選型DW05DRF-B-E或DW05DGCMS-BH-E。東沃DW05DRF-B-E最大IPP=4A(8/20us),功率80W,結電容0.3pF,采用DFN1006-2L封裝;東沃DW05DGCMS-BH-E最大IPP=3A(8/20us),功率75W,結電容0.15pF,采用DFN0603-2L封裝,適合更高數據傳輸速率。

3)VBAT電池接口ESD防護器件選型

       智能門鎖鋰電池電壓一般為4.2~4.5V,超過可能充鼓電池。針對4.2~4.5V電池端ESD防護,東沃電子技術推薦選型4.5V的ESD二極管:DW4.5DPF-B-S、DW4.5D3HP-S、DW4.5DPVL-S、DW4.5P4N3-B-S等,功率大小根據實際需求選擇。東沃DW4.5DPF-B-S最大IPP=30A(8/20us),功率450W,采用DFN1006-2L封裝;東沃DW4.5D3HP-S最大IPP=100A(8/20us),功率1500W,采用SOD-323F封裝;東沃DW4.5DPVL-S最大IPP=180A(8/20us),功率2160W,采用DFN1610-2L封裝;東沃DW4.5P4N3-B-S最大IPP=250A(8/20us),功率4000W,采用DFN2020-3L封裝。5V電池接口防護,東沃電子技術推薦選用DWGB0511D2、DWGB0510D2等。東沃DWGB0511D2最大IPP=100A(8/20us),功率900W,采用DFN1006-2L封裝。東沃DWGB0510D2最大IPP=50A(8/20us),功率600W,采用DFN1006-2L封裝。

4)按鍵、觸摸、LED接口ESD防護器件選型

       智能門鎖鍵盤、觸摸輸入和LED信號等接口靜電防護,東沃電子技術推薦選用結電容小於20pF的ESD二極管。3.3V信號推薦DW03DMS-B-E、DW3.3DF-B-E、DWUB3312D2、DWUB3310D1等,結電容分別為20pF、15pF、15pF、15pF,封裝分別為DFN0603-2L、DFN1006-2L、DFN1006-2L、DFN0603-2L。5V信號推薦DW05D5BC-B-E、DW05DF-BH-E、DW05DMS-BH-E、DWUB0510D2等,結電容分別為11pF、14pF、20pF、15pF,封裝分別為SOD-523、DFN1006-2L、DFN0603-2L、 DFN1006-2L。

5)LCD接口ESD防護器件選型

       智能門鎖LCD信號接口ESD靜電防護,結電容大小要求0.5pF左右,東沃電子技術推薦選型DW05DUCF-B-E、DW05DRF-B-E、DWMB0515D2、DWMB0516D2,工作電壓均為5V,結電容分別為0.5pF、0.3pF、0.3pF、0.3pF,封裝均為DFN1006-2L。電源部分東沃電子技術推薦選型DW07D5-B-E、DW18D-B-S,工作電壓分別為7V、18V,封裝分別為SOD-523、SOD-323。

6)傳感器接口ESD防護器件選型

       智能門鎖傳感器供電接口防護,東沃技術推薦選型SD05C,數據傳輸接口防護選用DW3.3DF-B-E,參數見上文。

7)音頻輸出接口ESD防護器件選型

       智能門鎖音頻輸出接口防護,東沃技術推薦選型DW05DRF-B-E,參數見上文。

8)RF射頻接口ESD防護器件選型

       智能門鎖無線射頻(WIFI/藍牙/NFC等)接口ESD靜電保護,由於信號頻率較高,需要采用超低結電容的ESD二極管,東沃技術推薦選型DWPMB0511D2,最大IPP=3A(8/20us),功率60W,結電容0.18pF,采用DFN1006-2L封裝,確保信號的完整性。

9)UART接口ESD防護器件選型

       指紋模塊、人臉識別模塊、無線模塊等與主機采用UART方式連接,UART接口防ESD靜電保護,東沃技術推薦選型DW03DLC-B-S或DW05DLC-B-S,工作電壓分別為3.3V和5V,結電容均為1pF,功率均為350W,均采用SOD-323封裝。

10)馬達驅動浪湧防護器件TVS二極管選型

       馬達驅動電路由於感性負載存在的原因容易產生浪湧尖峰,如果不加以保護很容易損壞驅動芯片,甚至影響系統的工作,為此需要選用浪湧抑製器件TVS二極管加以防護,東沃技術推薦選用SM4L17A、SMAJ15CA,功率均為400W,東沃SM4L17A在10/1000us測試條件下IPP=14.5A,采用SOD-123封裝;東沃SMAJ15CA在10/1000us測試條件下IPP=16.39A,采用SMA/DO-214AC封裝。

       以上是東沃智能門鎖浪湧靜電保護方案,如有特殊需求,歡迎前來探討。浪湧靜電防護方案,找東沃電子,電路保護不迷路!方案中選型用到的ESD靜電保護二極管和TVS二極管,東沃電子已全面量產、品質穩定、高可靠性、交期迅速、廠家價格、免費樣品、免費EMC測試、免費選型,歡迎廣大新老客戶前來咨詢:137 5773 6996(微信同號)余工。

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