Quines són les conseqüències de no afegir díodes als circuits de comunicació?

1, Falla de protecció del circuit: amenaça doble de tensió inversa i impacte sobre sobrecrentament
Les càrregues inductives (com les bobines i els inductors de relé) i les càrregues capacitives (com els condensadors de filtratge) estan àmpliament presents en equips de comunicació, que poden generar força electromotriu inversa o corrent de sobrecàrrega durant els transitoris de commutació o d’alimentació d’alimentació. Els díodes poden suprimir eficaçment aquests impactes a través de funcions com ara la roda lliure i la subjecció, mentre que els díodes ometen conduiran directament a les conseqüències següents:
Desistiment del transistor i vida de relleus escurça
Al circuit d’accionament del relé, quan el transistor passa de conducció a tall, un canvi sobtat de corrent a la bobina generarà una força electromotriu inversa, el valor màxim del qual pot arribar a diverses vegades la tensió d’alimentació. Si el díode de roda lliure no està connectat en paral·lel, aquesta tensió inversa s'aplicarà directament entre l'emissor del col·leccionista (C - E) del transistor, provocant una ruptura de la unió PN. Per exemple, el mòdul de potència d’una estació base 5G va ometre un díode de roda lliure, donant lloc a un augment del 300% de la taxa de fallada del transistor de conducció després de la commutació freqüent del relé, fent que es tanqués directament l’estació base. A més, la força electromotriu inversa pot accelerar l’oxidació dels contactes del relé, fent que la seva vida útil es produeixi des de 100.000 cicles fins a menys de 10000 cicles.
Nivell del sistema Burnout causat per la connexió de potència inversa
Els equips de comunicació solen ser alimentats per una font d’alimentació de corrent continu. Si es reverteix la polaritat de l’alimentació, el corrent invers fluirà directament a través de components sensibles com ara amplificadors operatius i xips ADC. En connectar un díode Schottky (com ara 1N5819) en sèrie amb el pol positiu de la font d'alimentació, es pot aconseguir protecció anti -inversa mitjançant la seva baixa caiguda de tensió cap endavant de 0,3V. Si s’omet el díode, el corrent invers pot cremar el xip de gestió d’energia, donant lloc a que es desbanqui tota la placa. Un interruptor del centre de dades va patir una pèrdua de més de 2 milions de iuan a causa d'un díode anti -inversa que faltava a la font d'alimentació, que es va connectar erròniament a la font d'alimentació durant el manteniment.
Interferència de conducció i radiació de la tensió de sobretensió
Els condensadors dels circuits de comunicació poden generar corrents alts transitoris durant la càrrega. Si no estan subjectats per díodes (com els díodes de TVS), les tensions de sobretensió es poden transmetre a altres mòduls mitjançant línies de senyal o interferir amb circuits adjacents mitjançant la radiació espacial. Per exemple, un terminal de comunicació de satèl·lit va ometre un díode de protecció ESD, que va causar danys al frontal RF - xip final a causa de la descàrrega electrostàtica durant la tempesta de temps, amb un cicle de reparació de fins a 3 mesos.
2, Distorsió del processament del senyal: desglossament de rendiment dels circuits de freqüència i modulació alts -
La funció bàsica dels circuits de comunicació és la transmissió i el processament del senyal i els díodes tenen un paper clau en la barreja, la limitació i la detecció. Omet els díodes comportarà directament una disminució de la qualitat del senyal i, fins i tot, pot fer que les funcions de comunicació bàsiques siguin impossibles.
Falla de mesclador i aliasing de l’espectre
En la comunicació d’ones mil·límetres 5G, la mescladora barreja el senyal de 28 GHz rebut amb el senyal d’oscil·lador local (26GHz) mitjançant les característiques no lineals dels díodes Schottky per generar un senyal de freqüència intermedi de 2GHz. Si s’omet el díode de mescla, el senyal de freqüència alt - no es podrà convertir en baixada, donant lloc a que el xip de processament de banda base no pugui analitzar les dades. Durant la prova d’un sistema de prototip 6G, la velocitat d’error del sistema es va disparar de 10 a 10 ⁻ ² a causa de la soldadura virtual del díode de mescla, amb la qual cosa es produeix una pèrdua completa de la capacitat de comunicació.
Falta d’amplitud que limita la protecció i la saturació del receptor
The communication receiver needs to use a PIN diode limiter to limit the amplitude of strong interference signals within a safe range (such as dynamic range>40dB). Si s’omet el limitador, els senyals d’interferència forts poden fer que l’amplificador de baix soroll (LNA) entri a la regió no lineal, donant lloc a una distorsió d’intermodulació. Per exemple, quan el radar d’ona mil·límetre d’un cotxe no té cap protecció limitant del díode, l’error de distància de detecció augmenta de 0,5 metres a 5 metres a la cara de senyals forts reflectits per camions carrils adjacents, amenaçant greument la seguretat de la conducció.
Fallida del circuit de detecció i pèrdua del senyal
En la comunicació de modulació d'amplitud (AM), s'utilitza un díode detector (com ara 1N4148) per extreure senyals d'àudio de portadors de freqüència alts -. Si s’omet el díode de detecció, el final de recepció no podrà restaurar el senyal de veu ni de dades. Durant les proves de producció d'un cert Walkie Talkie, el 10% dels productes van experimentar una falla "Senyal però sense so" a causa d'un model de díode de detecció incorrecte, amb la qual cosa es va produir una pèrdua de record de 500.000 yuan.
3, Trastorn de la gestió de la potència: disminució de l'eficiència i risc de desbordament tèrmic
Els equips de comunicació requereixen una eficiència i estabilitat de potència extremadament elevades, i els díodes tenen un paper fonamental en la rectificació, la regulació de tensió, la rectificació síncrona i altres processos. Omet els díodes comportarà una disminució de l’eficiència d’energia, l’augment de la generació de calor i fins i tot el risc d’incendi.
Caiguda sobtada de l'eficiència de rectificació i augment significatiu del consum d'energia
A les fonts d’alimentació de commutació, els díodes Schottky s’utilitzen àmpliament en circuits de rectificació síncrons a causa de la seva baixa caiguda de tensió endavant (0,2-0,3V) i característiques de recuperació ràpida. Si s’utilitzen díodes ordinaris, la pèrdua de rectificació augmentarà 3-5 vegades. Per exemple, si el díode Schottky s’omet del mòdul d’energia d’una determinada estació base 5G, l’eficiència disminuirà del 92% al 85% i el consum addicional anual d’energia superarà els 10000 kWh, augmentant les emissions de carboni en 8 tones.
Collapse del circuit del regulador de tensió i la fluctuació de la tensió
Els díodes Zener (com ara 1N4733A) proporcionen una referència de tensió estable per als circuits de comunicació mitjançant les seves característiques de desglossament invers. Si s’omet el díode del regulador de tensió, la fluctuació de la tensió d’alimentació pot superar el rang de tolerància del xip (com ± 5%), provocant confusió lògica en circuits digitals o deteriorament del senyal - a {{- Noise en circuits analògics. Al sistema UPS d’un centre de dades, a causa d’una selecció indeguda dels díodes reguladors de tensió, els reinicis freqüents de la matriu d’emmagatzematge causats per fluctuacions de tensió han augmentat significativament el risc de pèrdua de dades.
Falta de rectificació sincrònica i desbordament tèrmic
A les fonts d’alimentació de commutació de freqüència alta -, la tecnologia de rectificació síncrona pot reduir les pèrdues de rectificació en un 90% substituint díodes per MOSFETS. Però si el díode Schottky del circuit de rectificació síncron s’omet com a còpia de seguretat, un cop falla el controlador MOSFET, l’alimentació s’escalfarà i es cremarà a causa de la caiguda d’alta tensió del díode. A la prova de potència d’una determinada estació base de comunicació, a causa de l’omissió del díode de còpia de seguretat, el mòdul de potència va començar a fumar i es va incendiar en 10 segons després de la falla MOSFET.
4, Cas de la indústria i suport de dades: el cost d’omitir els díodes
5G Mòdul de potència de l'estació base Malfunció
Un determinat fabricant d'equips va ometre díodes de roda lliure relés i díodes de potència anti -revers al disseny de subministrament d'alimentació de l'estació base de 5G per reduir costos. El resultat és:
La taxa de falla dels transistors impulsats per relé ha augmentat un 300%;
Tota la taxa de cremada de la placa en els accidents de connexió inversa de potència arriba al 100%;
El cost anual de manteniment ha augmentat en 20 milions de iuans.
Pèrdua del senyal del terminal de comunicació de satèl·lit
Una determinada empresa aeroespacial no va utilitzar díodes TVS per a la protecció contra la ESD en el disseny de terminals de comunicació per satèl·lit. En proves meteorològiques de tempesta:
El 50% dels dispositius tenen rf frontal - dany del xip final;
El cicle de reparació s’estén a una mitjana de 2 mesos;
El retard de lliurament del projecte va suposar una pèrdua de més de 50 milions de iuans.
El rendiment del radar d’ona mil·limeter per a automòbils ha disminuït
Una determinada empresa de vehicles va ometre el limitador del díode PIN en el disseny precoç del radar d'ona mil·límetre. Les proves reals de vehicles mostren:
L’error de distància de detecció s’incrementa 10 vegades en escenaris d’interferència forts;
La taxa d’alarma falsa ha passat del 0,1% al 5%;
El cost de la retirada ascendeix a 120 milions de iuans.