上海雷卯电子:Robot之眼——多光谱传感器的静电浪涌防护指南

发布时间:2025-07-15 15:05
作者:AMEYA360
来源:上海雷卯电子
阅读量:179

  一、多光谱传感器概述

  多光谱传感器通过分光技术将光分为窄波段,经探测器转换为电信号,处理后提取目标多光谱特征,通过不同谱段反射/辐射差异识别物质特性。由光学(成像、分光元件)、控制和显示部分(信号处理、图像呈现)组成,具备多波段探测、高光谱分辨率、非接触测量等特点,应用于农业、环境、医疗、工业、遥感、安防等领域。

  二、实现原理与技术应用

  1、上海雷卯电子EMC小哥绘制多光谱传感器工作原理图如下:

上海雷卯电子:Robot之眼——多光谱传感器的静电浪涌防护指南

  2、多光谱技术的广泛应用

上海雷卯电子:Robot之眼——多光谱传感器的静电浪涌防护指南

  三、雷卯针对多光谱传感器电路静电浪涌防护指南

  1、测试认证标准

  浪涌抗扰度:按 IEC 61000-4-5,输入24V电源端口,线-线 ±2kV、线-地 ±4kV,通过10/700μs 波形测试。

  静电放电(ESD):遵循 IEC 61000-4-2,接触放电 ±8kV、空气放电 ±15kV;医疗设备需达接触 ±6kV、空气 ±8kV,通过 YY 0505 认证。

  2、核心接口防护 

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  如上图示多光谱传感器芯片接口主要包含电源输入口VCC,信号接口I2C/UART,及外部接口(USB/以太网)。

  输入电源防护:

  24V工业电源需兼顾浪涌与过流保护:

  浪涌防护:推荐 TVS 器件 LM1K24CA(封装 SMB,VC=35V,残压低),保护水平达 2KV;

  过流防护:SMD1812 系列 PTC(6-60V,0.1-3.5A),响应速度快,可重复使用;

  反极性保护:肖特基二极管 SK56C(60V/5A),降低电源接反时的损坏风险。

  或者使用常规方案:前级GDT 2R090-5S+MOV ,后级用TVS再精细钳位。

  信号接口防护

  UART接口:雷卯采用单颗器件防护,节约空间, 保证信号完整性,ULC3304P10,ULC0524P,满足IEC61000-4-2,等级4,接触放电30kV,空气放电30kV。

上海雷卯电子:Robot之眼——多光谱传感器的静电浪涌防护指南

  电源轨静电防护

  针对模拟电源(3.3V),雷卯采用ESD0321CW(DFN0603 封装,30pF 电容,21A 泄放电流);

  针对数字电源(1.8V)雷卯采用ESD1821C(DFN0603,25pF,18A),降低电源纹波与静电干扰。

  千兆网络防雷击浪涌保护方案

  雷卯针对用于室外的1000M网口浪涌保护,采用二级防护,变压器前级采用GDT 3R090-5S泄放大电流,变压器后端采用ESD GBLC03C精细钳位,结电容小于0.6pF,保证信号高温完整性,满足IEC61000-4-2,等级4,接触放电30kV,空气放电30kV。 IEC61000-4-5 10/700μs,40Ω,6kV,±5次,此方案高温传输不丢包。

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