上海雷卯:智能家居智能社区等智能系统接口防护

Release time:2023-09-07
author:AMEYA360
source:上海雷卯
reading:2587

  近两年智能系统已悄悄发展起来,逐渐进入大家视野,越来越受人关注,因为在不知不觉中它已开始影响到我们的生活。这些智能系统通过实时互联和智能化的控制,提升居住生活环境的舒适度、便利性和安全性,为用户带来更加智能和高效的家居生活体验。

  以下以智能家居系统为例简单了解智能系统。

  一.什么是智能家居系统

  智能家居系统是由各种智能设备、传感器和网络组成的一套集成化的系统,旨在提供便捷、智能、舒适和安全的家居生活体验。它利用先进的技术和互联网连接,将各种家庭设备和功能进行集成和控制,实现“以人为本”的全新家居生活体验。

  智能家居系统通常包括以下几个方面的功能:

  1. 随时随地控制家居:通过智能手机或平板电脑等移动设备,用户可以远程控制家居设备,如灯光、窗帘、电视、音响等,随时随地调整家居环境。

  2. 智能语音控制:通过智能语音助手,如Amazon Alexa、Google Assistant等,用户可以通过语音命令控制家居设备,如开关灯光、调整温度、播放音乐等,非常方便。

  3. 智能安防系统:智能家居系统还可以集成安防设备,如智能门锁、智能摄像头等,用户可以随时监控家庭安全,确保家人的安全。

  4. 节能环保:智能家居系统可以通过智能化的能源管理,实现能源的高效利用,减少浪费,从而达到节能环保的目的。

  5. 个性化定制:智能家居系统可以根据用户的个性化需求进行定制,例如自动化场景设置、智能家庭影院系统等等。

  看到这里,雷卯EMC小哥也畅想着自己也安装这么一套智能系统。接下来了解它们是怎么互联互通的。

  二. 智能系统如何互联互通

  智能家居,智能社区,智能康养等等 这么多智能设备如何与控制系统互联互通,高效方便控制。智能系统的互联是通过网络连接和通信技术实现的。以下是智能系统互联的一些常见方式:

  1)无线网络:智能设备可以通过Wi-Fi、蓝牙、Zigbee, RS485等无线网络技术连接到家庭或办公室的局域网,实现设备之间的互联和与互联网的连接。

  2)云平台:智能设备可以通过连接到云平台进行数据交换和控制操作。云平台提供了集中的数据存储、计算和分析能力,使得多个智能设备可以互相通信并实现协同工作。

  3)网关设备:网关设备可作为智能设备与互联网之间的桥梁,将不同无线协议或接口转换为互联网协议,实现设备之间的互联互通。

  4)移动应用:通过在智能手机或平板电脑上安装相应的移动应用程序,用户可以通过这些应用对智能设备进行控制和管理。

  5)物联网协议:物联网协议提供了一种标准化的通信协议,使得不同厂商、不同类型的智能设备可以进行互联和通信。

  通过这些互联方式,智能设备可以相互交换数据、控制和协调操作,实现智能化的功能和服务。同时,互联还使得智能设备可以与云端服务、第三方平台和其他智能系统进行交互,拓展了智能系统的功能和应用范围。互联的智能系统可以构建一个更加智能、便捷、高效、安的生活和工作环境。

  雷卯EMC小哥摩拳擦掌,进一步解剖,这些智能设备通过哪种接口连接呢?

上海雷卯:智能家居智能社区等智能系统接口防护

  三.智能设备接口形式

  智能系统中的智能设备可以通过多种接口形式进行连接和通信。这些接口形式使得智能设备可以与其他设备、云平台和用户界面进行连接和通信,实现智能系统的互联互通。不同的智能设备可能具有不同的接口形式,用户在选择和配置智能设备时需要考虑设备的接口兼容性和互联能力。

  以下是一些常见的智能设备接口形式:

  1. Wi-Fi:Wi-Fi是一种无线局域网技术,许多智能设备都支持Wi-Fi接口,通过连接到家庭或办公室的Wi-Fi网络,使得设备可以与其他设备和互联网进行互联。

  2. 蓝牙:蓝牙是一种短距离无线通信技术,广泛用于智能手机、智能音箱和智能手表等设备。蓝牙接口可以实现设备之间的无线连接和数据传输。

  3. Zigbee:Zigbee是一种低功耗、短距离无线通信协议,主要用于智能家居领域。智能设备可以使用Zigbee接口进行互联和通信,构建一个自组织的Zigbee网络。

  4. Z-Wave:Z-Wave是一种专门用于智能家居的无线通信技术,具有低功耗和长距离传输的特点。许多智能家居设备支持Z-Wave接口,可以通过Z-Wave控制器进行互联。

  5. Ethernet:许多智能设备具备以太网接口,可以直接通过有线局域网连接到网络。以太网接口提供了可靠的数据传输和高速连接。

  6. USB:Universal Serial Bus(USB)是一种通用的有线接口标准,在智能设备中常用于连接计算机、充电器或其他外部设备。通过USB接口,智能设备可以进行数据传输和供电。

  7. RS-232/RS-485:RS-232和RS-485是串行通信接口标准,通常用于连接传感器、控制器和其他外部设备。它们在工业自动化和物联网领域广泛应用。

  8. NFC:近场通信(NFC)是一种短距离无线通信技术,常用于手机支付和数据传输。某些智能设备支持NFC接口,可以通过近场通信实现快速连接和数据交换。

  四.上海雷卯为智能系统接口保驾护航

  这些智能设备为我们的生活带来了舒适度和便利性,但这些设备和传感器都需要考虑静电、浪涌等问题,因为我们在安装和使用时可能会有静电或浪涌产生,如果防护不好,会造成设备损坏或失灵。为了保证设备的正常运行和使用寿命,需要做好设备的防静电和浪涌保护,才能持久的享用他们给我们带来的便利和幸福感。

  上海雷卯提供RF ,WIFI ,Zigbee,Ethernet,USB,RS-232/RS-485,等接口保护方案,我们有多年的经验积累,上海雷卯为的您的智能生活保驾护航。微信搜小程序“EMC电磁兼容社区”,点击保护方案,有各种接口供搜索参考。

上海雷卯:智能家居智能社区等智能系统接口防护

  针对各种接口,雷卯的推荐选型如下,欢迎挑选:

上海雷卯:智能家居智能社区等智能系统接口防护

  雷卯电子专业为客户提供电磁兼容EMC的设计服务,提供实验室做摸底免费测试,为客户高效,控本完成设计,能快速通过EMC的项目,提高产品可靠性尽力。如需选购雷卯电子,欢迎咨询AMEYA360在线客服!

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上海雷卯电子:这两种TVS有啥不同?
  当我们查看TVS二极管的规格书 ,常会看到有以下两种种引脚功能标识图:  对于初学者,看到感到疑惑,他们一样吗?他们有啥区别?为啥有的两个尖头往外 ,阳极连在一起,有的两个尖头往里,阴极连在一起?一连三问。EMC小哥根据自己经验略作分析。  使用这两种图的规格书上都有标注 bidirectional ESD protection diode。因此可以确定这两种的功能是一样的,都是双向保护二极管。  图1在国外品牌规格书上看到的比较多,比如Nexperia(安世), Littelfuse(美国力特),VISHAY(威世)等等,图2 国内品牌使用比较多,比如上海雷卯。  我们看两种TVS二极管在电路中的应用:参看图3,图4。  先看上图3: 静电过来后首先反向击穿通过D1连接1脚的二极管,然后再正向通过D1的下方连接2脚二极管,(减去大约0.7V ),最后导入到地。  图4静电过来后首先正向通过D2的上方连接1脚二极管(减去大约0.7V ),然后反向击穿通过D2连接2脚的二极管,最后导入到地。所以,静电进来后两种TVS二极管都是要经过一次反向击穿和正向导通电压才导入到地,所以从电气性能上分析这两种实现的功能是一样的,从应用上是没有区别的。  那他们本质上有区别吗?我们知道二极管是有PN结组成,如图5,电流从P极进去,N极出来,正向导通, 硅管的管压降VF为0.7V。  对于TVS二级管,因为是反向击穿起保护作用,所以是从N极流入P极,P极到N极是正向导通。  那么上面图1,图2两种TVS二极管功能图内部结构可以近似如下图表示:  这就是这两种二极管内部叠层结构不同。  因此,从电气特性角度分析,图1和图2所示均为双向TVS二极管,应用上没有区别,仅内部结构存在差异。对工程师而言,只要器件规格书中的参数相近,所实现的功能一致,二者便具备替代性。  上海雷卯电子(Leiditech)凭借多年技术积累,其国产ESD/TVS器件可兼容替代NXP、SEMTECH、LITTELFUSE、ON、VISHAY、TI等多款国外品牌产品。公司提供包括USB接口、汽车电子、工业控制等领域的电路保护方案,并备有详细替代型号列表供参考。雷卯产品支持样品申请,助力客户实现供应链优化与国产化替代。  Leiditech雷卯电子致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌,供应ESD,TVS,TSS,GDT,MOV,MOSFET,Zener,电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队,能够根据客户需求提供个性化定制服务,为客户提供最优质的解决方案。
2025-09-19 15:45 reading:311
上海雷卯:长距离POE供电模块静电浪涌防护方案
  上海雷卯 EMC 小哥以海康威视摄像机内置 POE 供电模块(以下简称 “海康 POE 模块”)为研究对象,结合模块拆解图深入分析现有防护基础,针对性提出适配长距离场景的静电浪涌防护方案,聚焦户外安防监控、工业远程监控等场景的核心痛点,确保 POE 模块 “供电+数据传输” 双重功能稳定可靠。  一、长距离 POE 应用场景风险与防护标准  在户外道路沿线、园区周界及工业工厂车间、矿山井下等长距离 POE 应用中,网线易受三重威胁:一是雷雨天气引发的雷击电磁感应,浪涌能量沿网线叠加传输;二是工业设备启停产生的瞬态干扰,形成高频电压尖峰;三是超 100 米长距离网线的分布电容、电感进一步放大冲击。这些威胁轻则导致 POE 模块供电中断、数据丢包,重则击穿 DC-DC 转换器、PHY 芯片,损毁后端摄像机。  基于此,上海雷卯明确防护需满足两大国际标准:  IEC61000-4-2(静电放电抗扰度):达等级 4 要求,输入端口接触放电、空气放电均达 30kV,输出端口接触放电 8kV、空气放电 15kV;  IEC61000-4-5(浪涌抗扰度):应对 10/700μs、40Ω、6kV、±5 次浪涌冲击,适配长距离场景的能量叠加特性;1.2/50μs 波形(适用于 100-300 米场景)的标准阻抗为 2Ω(电源端口)或 12Ω(通信端口)、±6kV、±5 次。  二、海康 POE 模块接口分级防护方案(雷卯优化)  通过拆解海康POE 模块可见,其防护核心集中在输入、输出两大端口,雷卯 EMC 小哥在此基础上强化 “分级拦截” 逻辑,融入雷卯自研防护器件与策略:  01 输入端口:雷卯三级防护拦截 前端浪涌  输入端口是浪涌侵入首要路径,采用“泄放-钳位-精准防护” 三级策略,核心器件与部署要求如下:  第一级:大电流泄放(变压器前端)  雷卯选用 GDT(气体放电管 3R090-5S)与 MOV(压敏电阻 14D821KJ)串联,快速泄放雷击等大能量浪涌(如 6kV 浪涌下可泄放 60% 以上能量)。  部署注意:户外场景需确保 GDT 接地端与设备接地极路径≤5cm,减少泄放损耗。  第二级:共模 / 差模钳位(变压器抽头处)  搭配 MB6S 整流桥实现 POE 供电极性转换,并联 3 颗 TVS 二极管(LM1K58CC、SMBJ58CA×2 雷卯选型),分别针对共模与差模浪涌进行钳位过电压;同时集成 Bob Smith 终端电路,兼顾浪涌防护与以太网差分信号完整性,降低信号反射损耗。  第三级:后端精准防护(变压器后端)  采用 4 颗雷卯GBLC03C 瞬态抑制二极管,针对 PHY 芯片等低压器件进行 3.3V 精准钳位,响应时间<1ns,弥补前两级防护疏漏,避免低压电路击穿和数据丢包。  02 输出端口:稳定负载与尖峰吸收  输出端口直接连接 12V 摄像机,雷卯EMC 小哥重点优化 “防倒灌 + 尖峰抑制” 能力:  雷卯采用SS210LA 肖特基二极管(100V/2A)防倒灌,确保 12V 输出方向正确,减少长距离供电损耗,同时规避施工阶段的电路倒灌风险;  并联SMBJ15CA型TVS 二极管,可有效钳制因负载波动(如摄像机红外灯启停瞬间)引发的电压尖峰,保护后端设备。  三、浪涌波形适配与 PCB 布局关键要求  01 浪涌波形与场景匹配  雷卯 EMC 小哥指出,长距离 POE 场景需根据网线长度选择对应浪涌测试波形,避免防护错配:  10/700μs 波形:适用于超 300 米户外对称线路,模拟长距离传输中雷击感应的叠加浪涌能量;  1.2/50μs 波形:适用于 100-300 米户外线或工业内线,是多数 POE 设备的主流测试波形。  02 PCB 布局:留足安全余量,避免防护失效  PCB 布局直接影响浪涌泄放与隔离效果,需严格遵循以下要求:  1.间距要求:外层铜迹间距≥6mm,内层≥3mm;垂直层间偏移 1mm,保留 3kV 隔离余量,防止层间击穿;  2.铜箔与迹线:雷卯推荐采用 1oz 铜箔,迹线宽度≥0.3mm(0.13mm 细迹线易在 GR-1089-CORE 测试中熔断);GDT/MOV 接地迹线≥2mm,降低泄放阻抗;  3.接地与屏蔽:STP 网线屏蔽层两端接地(接地电阻≤4Ω);GDT/MOV 用独立接地线(线径≥1.5mm²),避免多器件共用接地导致浪涌串扰;  Leiditech 雷卯电子致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌,供应 ESD(如 GBLC03C)、TVS、TSS、GDT(如 3R090-5S)、MOV、MOSFET、Zener、电感等产品。雷卯拥有经验丰富的研发团队,可根据不同应用场景(户外 / 室内、PoE / 非 PoE)提供个性化防护方案,为千兆设备接口安全保驾护航。
2025-09-12 11:54 reading:314
上海雷卯千兆以太网防护:三步搞定电涌威胁
  雷电、设备插拔、环境静电、电机启动等场景中,可通过网线损坏交换机、摄像头等设备,其中ESD(静电放电,含电缆放电事件 CDE)因发生场景高频、直接作用核心元器件,需在防护设计中重点关注。本文上海雷卯 EMC 小哥围绕以太网接口核心威胁,提供三层防护方案,助力千兆设备实现 “电涌 + 静电可靠防护”。  一、 以太网接口面临的三类威胁  以太网接口在运行中易受多种电磁干扰影响,不同干扰的触发场景、危害形式存在差异,需针对性设防:  1.ESD(静电放电,含 CDE 电缆放电事件)  触发场景:日常设备插拔、人员接触、环境干燥时的静电释放,以及插拔带电网线时的 CDE,后者是静电瞬间集中释放的典型形式。  危害特点:峰值电流可达数十安,直接作用于 PHY 芯片输入级,是导致 PHY 芯片损坏的主要诱因之一;因设备操作、环境变化均可能引发,这类干扰的发生频率显著高于其他类型。  防护标准:依据 IEC 61000-4-2 标准,户外及工业环境设备需满足 Level 4(±15kV 空气放电、±8kV 接触放电)要求,以应对各类静电场景。  2.浪涌(Surge)  触发场景:主要由雷击感应或电力系统故障引发,电压可达数千伏,能量密度高但发生概率较低。  防护标准:按 IEC 61000-4-5 标准,户外设备需抵御 4kV 电压波(1.2/50μs)、2kA 电流波(8/20μs)的冲击,避免强能量损坏接口电路。  3. EFT(电快速瞬变脉冲群)  触发场景:电机、继电器等设备开关动作时产生,频率范围 5kHz-100kHz,主要干扰信号传输稳定性,直接损坏设备的概率较低。  防护标准:IEC 61000-4-4 标准规定,户外设备需按 4 级(±4kV)设防,保障信号传输不受高频脉冲干扰。  二、雷卯核心方案:三层协同防护  典型的以太网接口应包含隔离变压器(满足 IEEE 802.3 标准,隔离耐压1500VRMS,集成共模扼流圈)和Bob smith终端(75Ω 电阻+1000pF高压电容,降低共模辐射),再遵循 “分级泄放能量 + 精准钳位干扰” 逻辑,构建三层防护体系:  1. 接口层泄放:优先吸收共模大能量  雷卯采用低电容 GDT(气体放电管,型号 3R090-5S) 作为第一级防护,重点泄放 80% 的共模电流:  响应速度<100ns,通流能力达 5KA,可快速吸收雷击等引发的共模能量,避免后续防护组件过载,为核心芯片防护奠定基础。  2. 变压器层衰减:降低干扰能量强度  利用隔离变压器的隔离特性,结合 Bob-Smith 终端优化共模阻抗:  变压器对 ESD、浪涌能量的衰减率超 60%,可将静电峰值电流从 “数十安” 降至 “数安级”,大幅减轻后续钳位环节的防护压力,同时减少干扰对信号传输的影响。  3. 芯片层钳位:精准守护 PHY 芯片  这是抵御 ESD 与差模浪涌的关键环节,采用雷卯GBLC03C 低电容 ESD 二极管:  电容值<0.3pF,完全适配千兆以太网信号传输需求,避免信号衰减或误码;  可精准钳位差模方向的 ESD(含 CDE 残余电流)与浪涌能量,将 PHY 芯片端瞬态电压控制在安全范围,满足 IEC 61000-4-2 Level 4(±30kV)、IEC 61000-4-5(4kV)等严苛标准。  三、设计避坑指南  接口防护失效常与设计细节偏差相关,尤其在 ESD 防护环节,上海雷卯建议需规避以下误区:  ESD 布局误区:位置与连接方式决定防护效果  错误做法:将 ESD 二极管置于变压器前的 RJ45 接口处,采用 “信号线对地” 连接.  问题:变压器 1500VRMS 的隔离特性会阻碍静电共模能量泄放,还可能引发 “共模→差模” 瞬态转换,导致静电直接冲击 PHY 芯片。  雷卯EMC小哥建议的正确策略是:将 ESD 二极管跨接在变压器 PHY 侧的差分信号对之间。  原理:借助变压器已衰减的静电能量,配合 ESD 二极管<1ns 的快速响应,可直接抑制差模方向的 ESD 瞬态,大幅提升防护效率。  GDT 使用误区:按需配置,避免冗余或不足  严苛环境(户外 / 工业):需搭配低电容 GDT(如 3R090-5S)作为第一级,但需确保与后级 GBLC03C ESD 的协同 ——GDT 泄放共模后,ESD 专注钳位差模,避免两者 “能量冲突” 影响防护效果。  普通环境(室内办公):无需额外添加 GDT,仅通过 “变压器衰减 + PHY 侧 ESD” 即可应对日常静电场景,盲目增加 GDT 反而可能引入信号干扰。  防护能力误区:不可仅依赖 PHY 内置 ESD  错误认知:认为 PHY 芯片自带 ESD 防护,无需外置组件。  实际局限:PHY 内置 ESD 仅能应对 ±8kV 以下的轻微静电,完全无法抵御 CDE(能量超过内置防护上限)及 PoE 插拔瞬态,必须外置 GBLC03C (±30kV)等专用 ESD,才能实现可靠防护。  工程师需通过厘清各类干扰的防护逻辑、避开设计误区,可在保障千兆以太网信号质量的同时,显著提升接口对静电与电涌的抗扰度,降低设备故障率。
2025-09-03 14:13 reading:375
上海雷卯:二极管半导体器件的应用和参数对比
  二极管种类区别  按操作特性进行比较:  器件结构说明对比:  肖特基二极管由金属与半导体结结形成。在电气方面,它由多数载波进行,具有较低的电流泄漏和正向偏置电压(VF)的快速响应。肖特基二极管广泛应用于高频电路中。  齐纳二极管由掺杂的P-N半导体结组成。有两种物理效应可以称为泽纳状态(泽纳效应和阿瓦兰奇效应)。当对P-N结施加低反向电压时,由于量子效应而传导,将发生泽纳效应。当大于 5.5 伏特电压反向施加到 PN 结时,产生电子孔对与晶格碰撞时,就会产生 Avalanche 效应。基于齐纳效应的齐纳二极管在电子电路中被广泛用作电压参考源。  TVS二极管由专门设计的 P-N 半导体结组成,用于浪涌保护。PN 结通常涂覆,以防止在非传导状态期间过早发生电压电弧。当发生瞬态电压事件时,TVS 二极管会使用 Avalanche 效应进行夹紧瞬态电压。TVS二极管广泛应用于电信、通用电子和数字消费市场,用于闪电、ESD和其他电压瞬态保护。  ESD代表TVS硅保护阵列。它是一系列集成的 PN 结、SSC 或其他硅保护结构,封装在多引脚结构中。ESD可用作电信、通用电子产品和数字消费市场的 ESD、闪电和 EFT 保护的集成解决方案,这些市场存在多个保护机会。例如,它可用于 HDMI、USB 和以太网端口 ESD 保护。
2025-08-19 16:44 reading:486
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